Высокотехнологичное оборудование для анализа остаточных количеств пестицидов

 Лучшее аналитическое оборудование для определения сотен множественных остатков пестицидов в пищевых продуктах.

 

Fruit and Vegetables

Хорошие новости заключаются в том, что у фермеров постоянно растет арсенал различных агрохимикатов, используемых
для защиты от различных заболеваний, борьбы с насекомыми, грызунами и другими посягателями на урожай. До 30 процентов сельскохозяйственной продукции теряются из-за вредителей и болезней каждый год, если верить исследованиям Института растений имени Бойса Томсона в городе Итака, штат Нью-Йорк. Плохая новость, касаемо того же факта, что эти агрохимикаты могут оставлять на посевах остаточное количество пестицидов, которые являются источниками загрязнения и имеют вредное воздействие на потребителя. Кроме того, при использовании пестицидов, возрастают затраты на производство, что приводит к падению прибыльности.

Агентство по защите окружающей среды США устанавливает ограничения по уровню остатков пестицидов, которые могут присутствовать в пищевых или кормовых продуктах. В своде Федеральных Правил США перечисляется более 1000 семейств и типов пестицидов, из которых примерно 9 процентов относятся к категории нулевого допуска. Это значит, что пестициды данной категории не должны содержаться вообще в поставляемых сельскохозяйственных продуктах. Причина таких ограничений нулевого допуска – это единое мнение в том, что эти химикаты канцерогенны, токсичны и вообще их влияние на теплокровных животных (а также людей) при употреблении с пищей до сих пор не установлено. Таким образом, приблизительно 100 типов пестицидов запрещены к содержанию в пищевых и кормовых продуктах в любом возможном количестве.

Примерно 25 процентов от общего количества существующих пестицидов относятся к категории регулируемых. Это значит, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США регулирует допустимый уровень содержания этих агрохимикатов в поставляемых пищевых продуктах. Многие позиции из этой группы не совсем пестициды в прямом смысле этого слова, а скорее вспомогательные химические вещества, которые только косвенно связаны с настоящими пестицидами. Оставшиеся две трети видов пестицидов могут содержать остатки в любом количестве, так как у них не выявлено негативных воздействий даже при максимальном допуске содержания в продуктах.

Очевидно, что очень редко в представленных для тестирования на остатки пестицидов пробах пищевых продуктов, содержаться только один тип пестицида. Неизбежно, что в них будут содержаться множественные остатки загрязнителей, что потребует определенных методов тестирования для проверки конкретно взятого пестицида из множества других их видов.

Передовые технологии
Оборудование, используемое учёными для исследования наличия в пищевых продуктах множественных пестицидных остатков, включает в себя новейшие аналитические инструменты, соответствующее аналитическое программное обеспечение, расходные материалы, уникальные методики и дополнительные инструменты для эффективного использования рабочего процесса, увеличения количества тестовых циклов и минимизации на одну пробу.

Пестицидный Анализатор TSQ 8000 от компании Thermo Scientific – это комплексное решение, разработанное для того, чтобы обеспечить реализацию и управление методологиями анализов на множественные остатки пестицидов, вне зависимости от сложности метода и опыта пользователя. Это достигается благодаря расширенной выборочности и чувствительности системы, что приводит к высокоэффективным консолидированным методам тестирования, наряду с высокой производительностью обработки данных и минимальной работой по подготовке образца.

TSQ 8000 – это тройная квадрупольная масс-спектральная система. Она соединяется с газовым хроматографом TRACE 1310 с интегрированной системой обратной промывки и инжектором со сбросом/без сброса потока. Методы ГХ-МС/МС загружены в систему, оснащены TSQ 8000
аналитической колонкой и связаны с расходными материалами, которые настроены специально для высокоэффективного анализа на пестициды. База данных Соединений пестицидов содержит более чем 600 соединений, каждая со своим временем удерживания, множественными переходами для определения количества и подтверждения. В TSQ 8000 также загружены предварительно оптимизированные методы одного остатка (SRM).

Программное обеспечение и аппаратные средства интегрированы в эту систему для обеспечения регулярных отчётов высокой точности. Программное обеспечение разработано для комплексного анализа на пестициды. Её особенности – это режимы AutoSRM и Timed-SRM, что позволяет точно определить тип пестицидов и их количества, даже для методологий концентрированных пестицидов. Также, в TSQ 8000 имеется возможность выполнять одновременно полное сканирование и MRM (мониторинг множественной реакции), дающие способность идентифицировать общие неизвестные вместе с таргетированным анализом на пестициды, заполняя недостающий пробел в таргетированных MRM (мониторинг множественной реакции) анализах.

SCION TQ – тройная квадрупольная MS система от компании Bruker (гор. Биллерика, штат Массачусетс) имеет похожие возможности для анализирования множественных пестицидов. Газовый Хроматограф (GC) в сочетании с тройной квадрупольной MS, и работающая в режиме Мониторинга Множественной Реакции (MRM) – идеальное решение для анализа множественных остатков на комплексных матричных образцах, если верить представителям компании Bruker. В режиме мониторинга множественной реакции (MRM) предшествующий ион целевого остатка изолируется в первом квадруполе, далее следует индуцированная столкновениями диссонация во втором квадруполе, затем один или два иона выбранных продуктов проходят фильтрацию в третьем квадруполе, чтобы достичь детектор. Режим мониторинга множественной реакции (MRM) может существенно повысить чувствительность, если увеличить специфичность и выборочность, путём сокращения фоновых сигналов на матрице. Более того, несколько режимов MRM от совместно элюированных остатков пестицидов могут отслеживаться одновременно.

Чтобы объяснить это, компания Bruker сделала инструкцию к применению (CA 281751), описывающая методы GCMS/MS по выявлению 258 типов пестицидов в овощной матрице после экстракции, используя метод QuEChERS (Быстрый, Удобный, Экологичный, Эффективный, Надёжный и Безопасный). Простота настройки метода и его чувствительности, линейности и точности системы GCMS/MS описана в инструкции к применению. Выводы этого исследования показывают, что сканирование на основе соединений (CBS), доступное в системе SCION TQ, существенно упростила метод развития для мульти остаточного анализа на SCION TQ и увеличила общие значения производительности. Этот метод привел к хорошей чувствительности, высокому диапазону линейной калибровки и устойчивости в матрице.

Система сканирования на основе соединений (CBS) в SCION TQ включает в себя установленную на заводе библиотеку соединений, содержащую более, чем 2500 MTM переходов. Программное обеспечение, установленное в системе, извлекает полученные результативные данные и автоматически формирует отчет с установленной пользователем периодичностью.

LCMS 8050
Новый LCMS-8050 от компании Shimadzu Scientific Instruments, Колумбия, штат Мэриленд – это также тройной квадрупольный масс-спектрометр с высокочувствительным количественным определением и высокой производительностью для быстрого многокомпонентного анализа. Система в состоянии справиться одновременно с 555 MRM переходами в секунду, сохраняя хорошую точность и корректность. Достаточно информации может быть собрано для количественных ионов, справочных ионов и ионов внутреннего стандарта, даже в хроматографических участках с неразрешёнными пиками. Высокая чувствительность системы позволяет проводить анализы на уровне микроэлементов, как например, анализ на пестициды в питьевой воде без её предварительной концентрации. Такая чувствительность сохраняется даже при отслеживании большого числа MRM потоков.

Разработанные для 8050, вновь настроенный ESI (ЭлектроСтатическая Ионизация) зонд и новая высокоэффективная CID (прибор с инжекцией заряда) ячейка, называемые UFsweeper III (UF значит сверхбыстрый). Эти доработки, вместе с запатентованной системой оптики, дают возможность для устойчивой высокой чувствительности.

Компания AB Sciex (Фрамингем, штат Массачусетс) также предлагает своё решение для множественных тестов на остатки пестицидов с помощью системы Triple Quad 5500 LCMS/MS и Пакета Ускоренной Лабораторной Интеграции (ALI) для анализов на пестициды. ALI включает в себя:
roQ QuEChERS (Быстрый, Удобный, Экологичный, Эффективный, Надёжный и Безопасный) комплект для пробоподготовки от компании Phenomenex, Торрент, Калифорния
Стандартный набор пестицидов SCIEX IDQuant (204 пестицида в сертифицированных стандартных соотношениях)
iMethod Приложения для отбора и определения количества пестицидов, содержащее полноценные пробоподготовительные протоколы и LC условия для девяти различных методов по многоостаточным пестицидам
MRM переходы и полноценные MS/MS библиотеки с сотнями пестицидными соединениями
Умные решения, касательно программного обеспечения по сбору данных.
roQ QuEChERS sample prep kits from Phenomenex, Torrance, Calif.
SCIEX IDQuant Pesticide standard kits (204 pesticides in certified reference standard mixes)

Agilent Technologies (Санта-Клара, Калифорния) также имеет свой четырёхядерный анализатор на остатки пестицидов. Основываясь на своей 7000 серии Тройных Квадрупольных MS, Agilent’s GCMS/MS анализаторы с базой данных MRM имеют жёсткие ограничения по обнаружению и определению остатков пестицидов в сложных матрицах. Технология Капиллярных Потоков (CFT) с системой обратной промывки оптимизирует количество циклов тестирования образцов, повышает надёжность и обеспечивает превосходную выборочность и чувствительность для рутинных операций. Технология Капиллярных Потоков (CFT) компании Agilent сокращает количество пусков, уменьшает химический фон, продлевает срок службы колонок и снижает частоту чистки источника.

Пестицидный Анализатор компании Agilent GC/MSD основан на системе серий 5977A GC/MSD и 7890B GC. Эта система быстро находит и определяет большой диапазон пестицидов и нарушителей эндокринной системы человека одним анализом. Её методы сканирования отвечают последним международным требованиям по тестированию пестицидов. Окно подачи, колонка, CFT и программное обеспечение установлены и настроены на заводе, а сами анализаторы проходят предпродажное тестирование по анализу пестицидов. Пользователи могут сэкономить время на проработке метода. Эта система использует технологии повышения производительности, которые позволяют пользователю:
увеличить количество целей для сканирования
отличить целевые соединения от помех на матрице
уменьшить время, необходимое для анализа одной пробы
выполнить полное сканирование и количественное определение менее, чем за 3 минуты
добиться стабильности, высококачественных результатов сразу после установки.

Особенностью данного пестицидного анализаторы фирмы Agilent является система многорежимной подачи с большим объемом инжекции, что улучшает распознавание на уровне микроэлементов и добавляет универсальности, путём включения возможностей потока со сбросом/без сброса. Он также включает в себя функцию фиксации времени удержания (RTL) для согласования времён удержания после обслуживания стандартной колонки, а также легко работает с базой данных 927-ми соединений пестицидов и нарушителей эндокринной системы человека. И наконец, он содержит программу деконволюционного отчёта (RTL) для быстрого обзора данных от двух до трёх минут на одну пробу, с мониторингом и количественным определением за одну операцию.


Основное решение от компании PerkinElmer (город Волтам, штат Массачусетс) по анализу пестицидных остатков – это использование системы UHPLC с PDA (ФотоДиодная Матрица) детектором, которая даёт значительные преимущества перед обычными LC анализаторами. Компания также предлагает свой AxION iQT GCMS/MS, который выполняет количественное определение и Q-TOF (система “Время полёта”) выявление в одном инструменте. Лаборатории, использующие комплексные анализы пробы, получат более детальные данные и возможность идентифицировать широкий спектр соединений более избирательно, более определённо и более точно, а также быстрее, чем любые другие квадрупольные инструменты, доступные на рынке, - согласно утверждениям представителей компании.
Этот инструмент является первым в технологии MS/MS, которые даёт возможность разработке метода под пользователя, включает расширенное программное обеспечение, ориентированное на применение и отличается простотой обслуживания, благодаря своей практичной модульной конструкции. В результате система получилась интуитивно понятное, не требующее множества специально-обученных техников для проведения анализов с легкостью и уверенностью.

Специфической особенностью системы является скорость сканирования в 1000000 µ/sec, - более чем в 50 раз быстрее других квадруполей, способная измерить 500 соединений/сек., каждую секунду. У него уникальный интерфейс с широким спектром GC систем, включая системы Clarus 580/680 и Agilent 6890/7890. В ней также присутствует обширный спектр изменяемых пользователем источников ионов (двухнитевой EI, CI или новый Cold EI), что позволяет системе адаптироваться к любому виду пробы для более универсального применения. The AxION iQT также включает в себя ионный импульсный/электронный множественный детектор, что представляет собой запатентованную технологию для расширения диапазона динамики и низкой чувствительности, необходимые для большинства сложных матриц, включая образцы множественных остатков пестицидов.