Utjecaj matrice u kvantitativnoj analizi ostataka aktivnih tvari

Utjecaj matrice u kvantitativnoj analizi ostataka aktivnih tvari pesticida u hrani GC-MS/MS-om dr. sc. Mateja Bulaić, Jasna Jakovljević, dipl. ing. , Marija Kovač, mag. ing. , univ. spec. Edita Čupurdija IZAZOVI U ANALIZI HRANE I AMBALAŽE 06. 03. 2019. , Zagreb

PESTICIDI • Danas je teško zamisliti proizvodnju bez upotrebe pesticida lakši uzgoj, bolji prinosi štetnost za zdravlje ljudi i okoliš

PESTICIDI Nekoliko tisuća zaštitnih sredstava na tržištu. Kako ih kontrolirati?

KONTROLA REZIDUA PESTICIDA Zahtjevi metode: • • Veliki broj parametara (500+) Visoka osjetljivost Kratko vrijeme analize Pouzdanost rezultata Kromatografske tehnike (plinska i tekućinska) spregnute s masenim detektorima – MRM metode

KONTROLA REZIDUA PESTICIDA HOMOGENIZACIJA EKSTRAKCIJA PROČIŠĆAVANJE GC-MS/MS Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe QUECHERS • HRN EN 15662: 2008

KONTROLA REZIDUA PESTICIDA kapilarna kolona liner aktivno mjesto (siloksani i nataloženi teško hlapivi spojevi) matrica analit (interakcija s aktivnim mjestima)

KONTROLA REZIDUA PESTICIDA POJAČAVANJE signala Efekt matrice (%ME) SUPRESIJA signala

Kalibracija u matrici 105, 7%

KONTROLA REZIDUA PESTICIDA Kompenziranje fenomena: • Temeljit clean-up • Interni standard • Standardna adicija • Protektanti • Kalibracija u matrici

Kalibracija u matrici • Korištenje ekstrakta uzorka (matrice) umjesto otapala • Moguće je koristiti svaki prethodno analiziran uzorak iz iste kategorije proizvoda za koji je analizom pokazano da su koncentracije analita ispod granice detekcije • U slučaju da više uzoraka u „batch”-u pripada istoj grupi proizvoda (npr. visok sadržaj vode), moguće je pomiješati ekstrakte matrica (SANTE/11813/2017, str. 6, C 23)

Kalibracija u matrici Razlike u izgledu pikova – matrica mrkva/ACN • niži odziv

Kalibracija u matrici Razlike u izgledu pikova – matrica mrkva/ACN • niži odziv • „tailing”

Kalibracija u matrici Klorfenprop metil Metakrifos Area: 60337 Area: 21546 Tiometon

Kalibracija u matrici – razlike u nagibu pravca HCH β (mrkva) 49, 7% HCH β (brašno) 76, 7% HCH β (biljno ulje) ulje 34, 7%

Kalibracija u matrici – razlike u nagibu pravca Kloroneb (mrkva) 116, 3% Kloroneb (brašno) 107, 6% Kloroneb (biljno ulje) ulje 54, 4%

Kalibracija u matrici – razlike u nagibu pravca Metoksiklor (mrkva) 321, 3% Metoksiklor (brašno) 323, 9% Metoksiklor (biljno ulje) ulje 114, 4%

Kalibracija u matrici – razlike u nagibu pravca HCH β (5 g i 2 g i ACN 5 g) Chloroneb (5 g i 2 g i ACN 5 g) Metoksiklor (5 g i 2 g i ACN 5 g)

Kalibracija u matrici – ME% Parametar Linearnost u ACN R 2 u ACN Linearnost u otopini matrice (mrkva) R 2 u otopini matrice Utjecaj matrice izražen postotkom (%) p, p-DDT Y=8, 27*10 3 X-9, 47*10 3 0, 990 Y=1, 79*10 4 X-5, 38*10 4 0, 999 116 Cihalotrin-R Y=9, 79*10 3 X-8, 39*10 3 0, 992 Y=2, 87*10 4 X-6, 57*10 3 0, 998 193 Diazinon Y=5, 85*10 3 X-9. 47*10 3 0, 992 Y=1, 68*10 4 X-4, 70*10 3 0, 990 187 Klorprofam Y=6, 96*10 3 X-9. 47*10 3 0, 991 Y=1, 30*10 4 X-1, 18*10 4 0, 993 122 α-Endosulfan Y=6, 09*10 2 X-1, 95*10 3 0, 990 Y=4, 45*10 3 X+9, 30*10 2 0, 999 230 Fenitrotion Y=1, 43*10 3 X-1, 02*10 4 0, 990 Y=8, 43*10 3 X-3, 68*10 3 0, 996 489 α-HCH Y=3, 15*10 3 X-1, 56*10 4 0, 991 Y=1, 33*10 4 X-6, 57*10 3 0, 997 322 ɣ-HCH Y=7, 04*10 3 X-2, 48*10 4 0, 994 Y=1, 48*10 4 X-5, 22*10 3 0. 998 110 Heksaklorbenzen Y=5, 96*10 3 X-3, 74*10 3 0, 990 Y=1, 22*10 4 X-1, 43*10 3 0, 996 105 Paration-metil Y=6, 82*10 3 X-5, 26*10 4 0, 990 Y=1, 45*10 4 X-1, 05*10 4 0, 999 113 Pirimifos-metil Y=2, 36*10 3 X-9, 20*10 3 0, 990 Y=6, 30*10 3 X-2, 65*10 2 0, 998 167 Permetrin cis Y=8, 70*10 3 X-4, 17*10 3 0, 991 Y=1, 45*10 4 X-9, 49*10 3 0, 997 67 Permetrin trans Y=5, 58*10 3 X-2, 51*10 3 0, 990 Y=1, 41*10 4 X+2, 03*10 3 0, 997 153 Procimidon Y=2, 85*10 3 X-8, 34*10 4 0, 996 Y=4, 46*10 4 X+5, 38*10 4 0, 990 156 Vinklozolin Y=1, 31*10 3 X-8, 36*10 2 0, 990 Y=2, 29*10 3 X-5, 38*10 2 0, 997 75

Kalibracija u matrici – ME% Parametar Linearnost u ACN R 2 u ACN Linearnostu otopini matrice (žitarice i proizvodi od žitarica) R 2 u otopini matrice Utjecaj matrice izražen postotkom (%) p, p-DDT Y=8, 27*103 X-9, 47*103 0, 990 Y=1, 14*104 X-1, 37*104 0, 999 38 Cihalotrin-R Y=9, 79*103 X-8, 39*103 0, 992 Y=2, 86*103 X-4, 54*103 0, 997 192 Diazinon Y=5, 85*103 X-9. 47*103 0, 992 Y=5, 56*103 X-1, 84*104 0, 993 5 Klorprofam Y=6, 96*103 X-9. 47*103 0, 991 Y=6, 86*103 X-1, 96*104 0, 999 2 α-Endosulfan Y=6, 09*102 X-1, 95*103 0, 990 Y=8, 61*102 X-3, 06*103 0, 999 41 Fenitrotion Y=1, 43*103 X-1, 02*104 0, 990 Y=2, 47*103 X-6, 22*103 0, 995 73 α-HCH Y=3, 15*103 X-1, 56*104 0, 991 Y=3, 95*103 X-4, 72*103 0, 993 25 ɣ-HCH Y=7, 04*103 X-2, 48*104 0, 994 Y=4, 98*103 X-5, 72*103 0. 998 -30 Heksaklorbenzen Y=5, 96*103 X-3, 74*103 0, 990 Y=4, 01*103 X-5, 64*103 0, 996 -33 Paration-metil Y=6, 82*103 X-5, 26*104 0, 990 Y=8, 42*103 X-2, 32*104 0, 999 23 Pirimifos-metil Y=2, 36*103 X-9, 20*103 0, 990 Y=2, 34*103 X-8, 50*103 0, 999 10 Permetrin cis Y=8, 70*103 X-4, 17*103 0, 991 Y=3, 87*103 X-9, 72*103 0, 994 -56 Permetrin trans Y=5, 58*103 X-2, 51*103 0, 990 Y=3, 10*103 X-8, 26*103 0, 994 -45 Procimidon Y=2, 85*103 X-8, 34*104 0, 996 Y=2, 26*104 X-3, 32*104 0, 998 69 Vinklozolin Y=1, 31*103 X-8, 36*102 0, 990 Y=9, 45*102 X-9, 42*102 0, 991 -28

Kalibracija u matrici – ME% Parametar Linearnost u ACN R 2 u ACN Linearnost u otopini matrice (čaj) R 2 u otopini matrice Utjecaj matrice izražena postotkom (%) p, p-DDT Y=8, 27*103 X-9, 47*103 0, 990 Y=3, 22*104 X+1, 37*103 0, 999 289 Cihalotrin-R Y=9, 79*103 X-8, 39*103 0, 992 Y=1, 78*104 X+1, 28*105 0, 990 82 Diazinon Y=5, 85*103 X-9. 47*103 0, 992 Y=4, 06*103 X+4, 30*103 0, 991 -59 Klorprofam Y=6, 96*103 X-9. 47*103 0, 991 Y=1, 64*104 X+1, 47*104 0, 996 136 α-Endosulfan Y=6, 09*102 X-1, 95*103 0, 990 Y=1, 12*103 X-4, 91*102 0, 990 259 Fenitrotion Y=1, 43*103 X-1, 02*104 0, 990 Y=8, 65*103 X+3, 49*103 0, 990 505 α-HCH Y=3, 15*103 X-1, 56*104 0, 991 Y=7, 88*103 X+6, 54*103 0, 992 150 ɣ-HCH Y=7, 04*103 X-2, 48*104 0, 994 Y=1, 06*104 X+6, 85*103 0. 994 51 Heksaklorbenzen Y=5, 96*103 X-3, 74*103 0, 990 Y=9, 53*103 X-2, 17*102 0, 992 60 Paration-metil Y=6, 82*103 X-5, 26*104 0, 990 Y=1, 53*104 X+2, 44*104 0, 990 124 Pirimifos-metil Y=2, 36*103 X-9, 20*103 0, 990 Y=4, 21*103 X-3, 17*102 0, 990 78 Permetrin cis Y=8, 70*103 X-4, 17*103 0, 991 Y=9, 39*103 X+1, 24*104 0, 990 9 Permetrin trans Y=5, 58*103 X-2, 51*103 0, 990 Y=1, 02*104 X-1, 63*104 0, 990 83 Procimidon Y=2, 85*103 X-8, 34*104 0, 996 Y=3, 73*104 X+4, 73*105 0, 990 128 Vinklozolin Y=1, 31*103 X-8, 36*102 0, 990 Y=2, 40*103 X+1, 87*103 0, 994 83

ME% mrkva ME% žitarice ME% čaj Pe lin on zo lo nk Vi id ns cis tra im oc Pr rin rm et il et rin rm et Pe s-m il et m n H ze en nifo rim Pi tio ra Pa HC ɣrb ak lo ks He CH αH n n lfa tio tro ni Fe n am of su do En α- pr or Kl T R in o az Di n- tri ha lo DD -100 Ci p- p, Kalibracija u matrici ME% 500 400 300 200 100 0

Kalibracija u matrici Prednosti Nedostaci • Kalibracija u matrici ispravlja njen utjecaj pri kvantifikaciji analita • Priprema kalibranata zahtijeva više vremena • Snažan alat za kvalitetu i pouzdanost rezultata • Onečišćenje uređaja • Pronalazak „blank” uzoraka za pripremu kalibranata • Osigurati matricu odgovarajuće grupe proizvoda

Hvala na pažnji!

Hvala na pažnji!