Προσδιορισμός περιεκτικότητας σε Φοξίμη στο ρύζι με το σύστημα υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας tandem Wayeal LCMS-TQ9200

Φοξίμ, με χημικό τύπο C12H15N2O3PS, είναι ένα συνθετικό οργανοφωσφορικό εντομοκτόνο. Επιτυγχάνει την εντομοκτόνο δράση του αναστέλλοντας τη δραστηριότητα της χολινεστεράσης στα παράσιτα, διαταράσσοντας την κανονική λειτουργία του νευρικού τους συστήματος και εμποδίζοντας τις τακτικές φυσιολογικές τους δραστηριότητες. Σε σύγκριση με άλλα εντομοκτόνα όπως οι πυρεθρίνες και οι καρβαμιδικές ενώσεις, το φοξίμ χαρακτηρίζεται από ευρύ φάσμα εντομοκτόνου δράσης, εξαιρετική αποτελεσματικότητα ελέγχου έναντι των λεπιδοπτέρων προνυμφών, μέτρια τιμολόγηση και ευκολία εφαρμογής, καθιστώντας το ευρέως αγαπητό στους γεωργικούς παραγωγούς. Στην πρακτική εφαρμογή, το φοξίμ είναι επιρρεπές σε υπερβολική χρήση ή χρήση εκτός του συνιστώμενου πεδίου εφαρμογής, οδηγώντας στο ευρύ πρόβλημα των υπολειμμάτων φυτοφαρμάκων στα γεωργικά προϊόντα. Τα υπολείμματα φυτοφαρμάκων μπορούν να οδηγήσουν σε πολυάριθμες δυσμενείς επιπτώσεις. Από τη μία πλευρά, συσσωρεύονται στο ανθρώπινο σώμα μέσω της τροφικής αλυσίδας, προκαλώντας δυνητικά οξεία δηλητηρίαση, χρόνια βλάβη και άλλες ανώμαλες φυσιολογικές αντιδράσεις. Από την άλλη πλευρά, μπορούν να εισέλθουν στο περιβάλλον μέσω της αποστράγγισης των αγροκτημάτων, αυξάνοντας τη συγκέντρωση των συστατικών των φυτοφαρμάκων στο περιβάλλον και επηρεάζοντας έτσι έμμεσα τόσο το περιβάλλον όσο και την ανθρώπινη υγεία. Συγκεκριμένα, το φοξίμ ενέχει πιθανούς κινδύνους για ευάλωτες ομάδες όπως τα παιδιά και οι έγκυες γυναίκες. Εάν αυτά τα άτομα καταναλώσουν υπερβολικές ποσότητες φοξίμ ή συσσωρεύσουν υψηλά επίπεδα αυτού στο σώμα τους, μπορεί να οδηγήσει σε δυσλειτουργία οργάνων και δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία. Επομένως, η ανίχνευση υπολειμμάτων φοξίμ στα γεωργικά προϊόντα έχει καταστεί ουσιώδες και κρίσιμο στοιχείο του ελέγχου της ασφάλειας των τροφίμων.

Το πείραμα διεξήχθη σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο GB/T 20770-2008, "Προσδιορισμός 486 Υπολειμμάτων Φυτοφαρμάκων και Σχετικών Χημικών Υπολειμμάτων σε Σιτηρά με Υγρή Χρωματογραφία-Φασματομετρία Μάζας Διπλής Στήλης". Η ανάλυση της περιεκτικότητας σε φοξίμ στο ρύζι πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το σύστημα υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας διπλής στήλης Wayeal LCMS-TQ9200. Αυτό το πρωτόκολλο είναι εξοπλισμένο με το σύστημα υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας διπλής στήλης Wayeal, το οποίο πληροί τις απαιτήσεις για τη συνήθη ποιοτική και ποσοτική ανίχνευση των δειγμάτων δοκιμής.

Λέξεις-κλειδιά: Φασματομετρία μάζας τριπλού τετραπόλου; Φοξίμ; Υπολείμματα φυτοφαρμάκων.

1. Όργανα και αντιδραστήρια

1.1 Λίστα διαμόρφωσης οργάνων

Πίνακας 1 Λίστα διαμόρφωσης οργάνων

1.2 Αντιδραστήρια και πρότυπα

Πίνακας 2 Αντιδραστήρια και πρότυπα

1.3 Υλικό πειράματος και βοηθητικός εξοπλισμός

Αναδευτήρας Vortex;

Φυγόκεντρος υψηλής ταχύτητας;

Αναλυτικός ζυγός.

2. Μέθοδος πειράματος

2.1 Προετοιμασία διαλύματος

2.1.1 Ακετονιτρίλιο-Οξικό οξύ (99+1, v/v): Μετρήστε 10mL οξικού οξέος και προσθέστε το σε 990mL ακετονιτριλίου, στη συνέχεια ανακατέψτε καλά.

2.1.2 Υδατικό διάλυμα φορμικού αμμωνίου-μυρμηκικού οξέος (2mmol/L): Ζυγίστε 0.1261g φορμικού αμμωνίου, διαλύστε το και αραιώστε σε 1000mL με υδατικό διάλυμα 0.01% μυρμηκικού οξέος, στη συνέχεια ανακινήστε καλά μέχρι να ομογενοποιηθεί.

2.1.3 Διάλυμα φορμικού αμμωνίου-μυρμηκικού οξέος σε μεθανόλη (2 mmol/L): Ζυγίστε 0.1261g φορμικού αμμωνίου, διαλύστε το και αραιώστε σε 1000 mL με διάλυμα 0.01% μυρμηκικού οξέος σε μεθανόλη, στη συνέχεια ανακινήστε καλά μέχρι να ομογενοποιηθεί.

2.2 Προεπεξεργασία δείγματος

Ζυγίστε 5g του δείγματος δοκιμής (ακριβές έως±0.01g) σε σωλήνα φυγοκέντρου 50mL. Προσθέστε 10mL νερού, ανακινήστε με vortex για να ανακατευτεί καλά και αφήστε το να σταθεί για 30 λεπτά. Προσθέστε 15mL διαλύματος ακετονιτριλίου-οξικού οξέος και έναν κεραμικό ομογενοποιητή, στη συνέχεια ανακινήστε έντονα για 1 λεπτό. Στη συνέχεια, προσθέστε 6g άνυδρου θειικού μαγνησίου και 1.5g οξικού νατρίου, ανακινήστε έντονα για άλλο 1 λεπτό, και στη συνέχεια φυγοκεντρήστε σε 4200 σ.α.λ. για 5 λεπτά. Μεταφέρετε ποσοτικά το υπερκείμενο σε πλαστικό σωλήνα φυγοκέντρου που περιέχει αφυδατικό παράγοντα και υλικά καθαρισμού (χρησιμοποιώντας 150mg άνυδρου θειικού μαγνησίου, 50mg C18 και 50mg PSA ανά χιλιοστόλιτρο εκχυλίσματος). Φυγοκεντρήστε σε 4200 σ.α.λ. για 5 λεπτά, στη συνέχεια πάρτε το υπερκείμενο και περάστε το μέσα από φίλτρο μικροπορωδών μεμβρανών για την επακόλουθη ανάλυση.

2.3 Συνθήκες πειράματος

2.3.1 Συνθήκες υγρής χρωματογραφίας

Στήλες χρωματογραφίας: C18 1.7μm 2.1x50 mm·

Κινητή φάση: Φάση Α: Διάλυμα φορμικού αμμωνίου-μυρμηκικού οξέος σε μεθανόλη (2mmol/L); Φάση Β: Υδατικό διάλυμα φορμικού αμμωνίου-μυρμηκικού οξέος (2mmol/L).

Ρυθμός ροής: 0.3mL/min;

Θερμοκρασία στήλης: 40°C;

Όγκος έγχυσης: 5μL.

2.3.2 Συνθήκες φασματομετρίας μάζας

Πίνακας 3 Παράμετροι φασματομετρίας μάζας ενώσεων

Σημείωση: Το ιόν που σημειώνεται με * είναι το ποσοτικό ιόν.

3. Αποτέλεσμα πειράματος

3.1 Χρωματογράφημα προτύπων

Ο προσδιορισμός του φοξίμ ολοκληρώθηκε εντός 6,5 λεπτών. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, η κορυφή της ένωσης παρουσιάζει καλό σχήμα κορυφής και ικανοποιητική απόκριση, πληρώντας τις απαιτήσεις της πειραματικής ανάλυσης.

Σχήμα 1 Χρωματογράφημα Φοξίμ

3.2 Γραμμικό εύρος

Λάβετε κατάλληλους όγκους του πρότυπου διαλύματος φοξίμ και αραιώστε σειριακά με κενή μήτρα για να ληφθούν συγκεντρώσεις 10, 5, 2, 1, 0.5, 0.1 και 0.05ng/mL για την προετοιμασία της καμπύλης βαθμονόμησης. Το γραμμικό εύρος καθορίστηκε από 0.05 έως 10ng/mL. Η απόκλιση των γραμμικών αποτελεσμάτων ανίχνευσης από τις γνωστές συγκεντρώσεις ήταν εντός της μέγιστης επιτρεπόμενης απόκλισης. Ο συντελεστής συσχέτισης (R2) ήταν 0.99971, υποδεικνύοντας εξαιρετική γραμμική σχέση για τον αναλυτή.

Σχήμα 2 Καμπύλη προτύπου Φοξίμ

3.3 Επαναληψιμότητα

Διαλύματα φοξίμ σε τρεις συγκεντρώσεις (0.5, 2 και 10ng/mL) εγχύθηκαν έξι φορές διαδοχικά. Τα αποτελέσματα, όπως φαίνονται στον παρακάτω πίνακα, υποδεικνύουν ότι οι σχετικές τυπικές αποκλίσεις (RSDs) για όλα τα σημεία δεδομένων σε υψηλές, μέσες και χαμηλές συγκεντρώσεις φοξίμ είναι εντός 5%, πληρώντας τις πειραματικές απαιτήσεις.

Πίνακας 4 Δοκιμή επαναληψιμότητας για Φοξίμ σε υψηλές, μέσες και χαμηλές συγκεντρώσεις

3.4 Ανάκτηση spiked

Το πρότυπο διάλυμα φοξίμ προστέθηκε στο δείγμα για να επιτευχθεί συγκέντρωση 4ng/mL, και στη συνέχεια αναλύθηκε το δείγμα με LC-MS. Τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 3. Η μέση τιμή από έξι διαδοχικές εγχύσεις ήταν 4.194ng/mL, με RSD 4.623% και ποσοστό ανάκτησης 104.85%, πληρώντας τις πειραματικές απαιτήσεις.

Σχήμα 3 Χρωματογράφημα ανάκτησης spiked Φοξίμ

3.5 Κενό υπόλειμμα

Μετά από συνεχή έγχυση του πρότυπου διαλύματος 10ng/mL, στη συνέχεια εγχύθηκε ένα δείγμα κενής μήτρας για την αξιολόγηση και τον υπολογισμό τυχόν κενού υπολείμματος. Τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 4, υποδεικνύουν ότι δεν ανιχνεύθηκε κενό υπόλειμμα.

Σχήμα 4 Χρωματογράφημα κενού

3.6 Δοκιμή δείγματος

Το δείγμα Α υποβλήθηκε σε επεξεργασία σύμφωνα με τη μέθοδο προεπεξεργασίας που περιγράφεται στο παρόν πρωτόκολλο, και η μετρούμενη περιεκτικότητα σε φοξίμ στο Δείγμα Α ήταν 9.552μg/kg.

Σχήμα 5 Χρωματογράφημα Φοξίμ στο Δείγμα Α

4. Συμπέρασμα

Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί το σύστημα υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας διπλής στήλης Wayeal LCMS-TQ9200 για τον προσδιορισμό υπολειμμάτων φοξίμ σε τρόφιμα φυτικής προέλευσης. 

Τα δεδομένα δείχνουν ότι αυτή η μέθοδος παράγει καλές κορυφές φασματομετρίας μάζας και καμία ουρά. Η ευαισθησία πληροί τις πειραματικές απαιτήσεις, με R2 μεγαλύτερο από 0.999. Η επαναληψιμότητα σε υψηλές, μέσες και χαμηλές συγκεντρώσεις είναι εντός 5%, και το ποσοστό ανάκτησης spiked είναι 104.85%. Δεν παρατηρήθηκε μεταφορά συστήματος μετά από δείγματα υψηλής συγκέντρωσης. Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι αυτή η μέθοδος, εξοπλισμένη με το σύστημα υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας διπλής στήλης Wayeal, ικανοποιεί τις απαιτήσεις για τη συνήθη ποιοτική και ποσοτική ανάλυση των στόχων αναλυτών στα δείγματα δοκιμής.