GC-MS/MS를 이용한 식품 중 잔류농약 분석을 위한 고감도 연구(3)
엠에스팁 415호
개요
식품 중 잔류 농약을 분석하려면 복잡한 매트릭스에 존재하는 미량의 표적 농약을 분리 및 검출해야 하므로 이러한 측정에 사용되는 분석 장비는 고성능을 갖추어야 합니다. GC-MS/MS 방법은 복잡한 매트릭스의 여러 성분을 동시에 분석하는 데 효과적이며 현재 많은 분석 기관에서 일반적인 분석 방법으로 사용되고 있습니다. 물론, 사용하는 분석기기에 따라 검출 민감도가 다를 수 있으나, 기존 분석법의 민감도를 높이는 다양한 방법이 존재합니다. ~ 안에 엠에스팁 413호, MMI는 기존의 Hot Splitless 주입과 달리 Cold Splitless 주입이 민감도에 미치는 영향을 조사하는 데 사용되었습니다. ~ 안에 엠에스팁 414호, 감도에 대한 EPIS의 효과를 표준 EI 이온 소스와 비교했습니다. 각 연구 결과에서는 기존 방법에 비해 어느 정도 감도 향상이 나타났으나, 이들 방법을 동시에 적용할 수 있으며, 부가적인 효과로 인해 더욱 검출 감도의 향상을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 GC 시료 주입 방식인 MMI의 Cold Splitless 주입과 Enhanced Performance Ion Source(EPIS)를 결합한 분석을 통해 검출감도 향상 효과를 비교한 결과를 제시하였다.
실험
에피스
1. 샘플 조건
| 표준 시약: | 농약 혼합물 표준 용액 PL-1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12, 13 FUJIFILM Wako Pure Chemical Co.에서 제작한 제품입니다. |
|---|---|
| 샘플 농도: | 농약 혼합 표준액은 0.1, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20ppb로 제조되었습니다. |
| 샘플량 : | 2 μL (+ 0.2 μL 분석물질 보호제 동시 주입 : 하야시순약공업(주) 제품 SFA10mix) |
2. GC 조건
| 가스 크로마토그래프: | 8890GC(애질런트 테크놀로지스, Inc.) |
|---|---|
| 입구 모드: | 콜드 비분할 모드 |
| 입구 온도 : | 60°C(0.01분) → 320°C(200°C/분, 10분) → 60°C(200°C/분, 0분) |
| 열 : | VF-5MS (길이: 30m, 내경: 0.25mm, 필름 두께: 0.25μm) |
| 오븐 온도: | 50°C(1분) → 125°C(25°C/분, 0분) → 300°C(10°C/분, 10분) 유속 : 1.0 mL/min (일정유량) |
| 흐름율: | 1.0mL/분(일정한 흐름) |
3. MS 조건
| 질량 분석기: | JMS-TQ4000GC (JEOL Ltd.) |
|---|---|
| 이온 소스: | 에피스 |
| 측정 모드: | SRM |
| SRM 모드: | 고감도 모드 |
| 이온 소스 온도: | 280 ° C |
| 인터페이스 온도: | 300 ° C |
| 이온화 전압: | 70eV |
JMS-TQ4000GC
결과
292개의 분석물 중 총 283개의 분석물이 기존 방법(핫 스플릿리스 모드 + 표준 EI 이온 소스)을 사용하여 0.1ppb에서 검출되었습니다(참조: 엠에스팁 413호 283개의 검출 가능한 모든 분석물질의 화합물 이름 및 머무름 시간 목록을 확인하세요. 기존 방법으로 0.1ppb에서 검출하기 어려운 성분은 프로시미돈, 아세트아미프리드, 할펜프록스, 이미벤코나졸, 비페녹스, 플루미클로락 펜틸, 아족시스트로빈, 프로파퀴자포프, 티아클로프리드 등 0.1가지였습니다. 반면, cold Splitless 모드와 EPIS를 동시에 적용한 경우에는 측정에 필요한 모든 성분이 XNUMX ppb에서 검출되었으며, 각 방법을 단독으로 적용한 결과에 비해 부가 효과로 인한 민감도의 유의한 향상이 관찰되었습니다(엠에스팁 413호 and 414).
그림 1. 0.1ppb에서의 EIC 비교(Hot/Cold 비분할 및 EI/EPIS)
그림 2 Cold Splitless 및 EPIS를 사용한 검량선
일례로, 그림 1은 이미벤코나졸, 비페녹스, 아족시스트로빈에 대한 0.1 ppb에서의 EIC 비교를 보여주고, 그림 2는 냉주입과 EPIS를 이용하여 얻은 데이터로부터 계산된 검량선과 면적값 목록을 보여준다. 또한, 이 방법이 감도 향상에 미치는 영향을 비교하기 위해, 기존 방법으로 283 ppb에서 검출할 수 있는 0.1개 성분에 대해 피크 면적비를 계산하였고, 머무름 시간 순서로 배열한 산포도를 도 3에 나타내었다. XNUMX. 동시에 측정 결과는 엠에스팁 413호 and 414 민감도 향상에 관한 일련의 연구 결과를 요약하여 표시하기도 합니다.
그림 3 각 화합물의 산포도 및 면적비(Cold & EPIS / Hot & EI)
이미 보고된 바 있습니다(엠에스팁 413호, 414) Cold Splitless 모드 또는 EPIS를 적용하면 기존 방법으로 검출되지 않은 구성 요소에 대해서도 피크 검출이 가능하다는 것을 알 수 있습니다. Cold Splitless 모드를 적용한 경우 나중에 용출되는 화합물의 면적비가 더 증가하는 경향이 있었습니다(엠에스팁 413호), EPIS를 적용한 경우 전체 측정 시간에 걸쳐 면적비가 증가했습니다(엠에스팁 414호). 각 기술만으로 일부 화합물의 경우 기존 방법을 사용하여 얻은 데이터에 비해 감도가 최대 50배 더 향상되었습니다. 그러나 동일한 분석에서 두 기술을 모두 사용하면 나중에 용출되는 화합물의 면적 비율이 100배 이상 증가하는 결과를 얻었습니다.
두 기술을 모두 적용하면 GC 주입기에서 대상 성분의 분해와 흡착을 동시에 억제하고 MS 이온 소스 챔버에서 생성되는 이온의 양을 증가시켜 기존에 비해 검출기에 도달하는 이온의 양이 크게 증가합니다. 방법. 장비의 우수한 동적 범위로 인해 현재 측정 조건에서 생성된 교정 곡선은 우수한 선형성과 상관 관계를 나타냅니다(그림 2). 이온의 양을 늘리면 검출 감도가 향상될 뿐만 아니라 검출된 피크 면적의 재현성이 향상되므로 본 연구에서와 같이 매우 낮은 농도에서 여러 성분을 동시에 분석하는 데 특히 효과적인 방법입니다.
결론
GC-MS/MS를 이용한 잔류 농약 분석의 감도 향상에 관한 연구의 일환으로, GC의 가장 일반적인 주입 방법인 hot Splitless 주입과 MMI를 이용한 Cold Splitless 주입의 검출 감도를 비교했습니다. 또한, 표준 EI 이온 소스와 EPIS의 성능을 비교하고, EPIS와 cold-splitless 주입을 함께 사용할 때의 검출 감도도 비교했습니다. 두 방법을 동시에 적용한 경우 면적비가 100배 이상 증가하는 것으로 관찰되었으며, 이는 미량 분석물질의 안정적인 측정에 매우 효과적인 방법이 될 수 있습니다. 향후 연구에서는 GC 운반가스를 대체 운반가스로 변경하는 효과에 대해 조사할 예정이다.
