LCMSMS módszer kidolgozása a poláris növényvédő szerek és azok elemzésére
Weihenstephan Táplálkozási, Földhasználati és Környezetvédelmi Tudományi Kar Biotudományi Kar, Ökológiai Kémiai és Környezetelemzési Tanszék, Müncheni Műszaki Egyetem LC/MS/MS módszer kidolgozása a betakarított növényekben lévő peszticidek és metabolitjaik elemzésére Monica Elena Pantiru A Science Center Kar teljes példánya Weihenstephan a müncheni Műszaki Egyetem táplálkozásáért, területhasználatáért és környezetéért a természettudományok doktora által jóváhagyott disszertáció megszerzéséért. A disszertáció elnökvizsgálója Univ.-Prof. Dr. rer. nat. habil. W. Huber 1. Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Dr. H. c. (RO) A. Kettrup 2. egyetem-prof. Dr. rer. nat. Dr. agr. habil. H. Parlar A disszertációt 2004. május 4-én nyújtották be a Müncheni Műszaki Egyetemre, és a Weihenstephan Táplálkozási, Területhasználati és Környezetvédelmi Tudományos Központ 2004. július 21-én elfogadta.
Köszönetnyilvánítás Jelen munka 2001. októbere és 2004. júliusa között jött létre a GSF Környezet- és Egészségügyi Kutatóközpont Ökológiai Kémiai Intézetében. Szeretnék köszönetet mondani a Német Akadémiai Csere Szolgálatának a támogatásért. Prof. Dr. Dr. H. c. Antonius Kettrup nagyon köszönöm az érdekes témát, az intézet jó munkalehetőségeit és minden tekintetben jóindulatú támogatását. Dr. Külön köszönet illeti Dieter Martens-t a munka jó felügyeletéért, a tudományos megbeszélésért, az állandó segíteni akarásért, a sokféle támogatásért, a munka figyelmes helyesbítéséért és a tanítás öröméért. Dr. Szeretnék köszönetet mondani Patrick Bohnnak a tanácsért, a folyamatos megbeszélésekért és a nagyon jó együttműködésért. Különösen szeretnék köszönetet mondani Vera Meyer asszonynak és Stephan Forster úrnak a minták feldolgozásában nyújtott aktív támogatásukért és a jó együttműködésért. Karin Fischer, Dr. Jutta Lintelmann, dr. Georg Matuschek, dr. Külön szeretnék köszönetet mondani Willibald Kammnak, Fekete Ágnesnek és Dariusz Antkowiaknak a kiváló munkakörnyezetért.
Tartalom 1 Bevezetés. 1 2 A munka céljai. 5 3 A kutatás jelenlegi állása és elméleti alapelvek. 6 3.1 Több módszer kidolgozása. 6 3.2 A szekvencia lépései a klasszikus peszticid-analízis multi-módszerben. 7 3.2.1 A minta előkészítése. 7 3.2.2. Kivonás. 7 3.2.3 Tisztítás. 10 3.2.4 Instrumentális elemzés. 16 3.2.4.1. Kromatográfiai módszerek. 16 3.2.4.2 egyéb meghatározási módszerek. 21 3.3 Tömegspektrometria. 23 3.3.1 Kapcsolási technikák. 23 3.3.1.1 ESI. 24 3.3.1.2 APCI. 24 3.3.1.3. APPI. 25 3.3.2 Tömegelemző rendszerek. 26 3.3.2.1 Gyorsulás. 27 3.3.2.2 Tömegspektrométer. 27 3.3.2.3 Oldás. 30 3.3.3 MS/MS. 31 3.4 Mátrixhatások LC/MS-ben. 33 4 Anyagok és módszerek. 36 4.1 Felhasznált eszközök. 36 4.2 Felhasznált anyagok. 38 4.3 Statisztikai és matematikai módszerek. 43 4.3.1 Statisztikai módszerek. 43 4.3.2 Matematikai módszerek. 44 4.4 További információk. 45 5 eredmény. 46 5.1 Elválasztás és detektálás. 46 5.1.1 Az ionizáció optimalizálása. 47
5.1.2 A legintenzívebb szülő- és leányionok meghatározása és az anyagfüggő kimutatási paraméterek optimalizálása. 48 5.1.3 Az ionizációs forrás kiválasztása (ESI-APCI összehasonlítás). 52 5.1.4 HPLC módszer. 59 5.1.4.1 Előzetes tesztek HPLC-DAD segítségével. 59 5.1.4.2 Kiválasztottak. 60 5.1.4.3 Elválasztó oszlopok. 61 5.1.4.4. HPLC gradiensek. 62 5.1.4.5 Szkennelési ablak. 66 5.1.5 Az érzékenység növekedése. 67 5.1.5.1 A módosítók összehasonlítása. 67 5.1.5.2 Injekciós mennyiségek. 68 5.1.6 Az instrumentális elemzés jellemzői. 68 5.1.6.1. A kimutatási határ és a kvantifikációs határ meghatározása. 68 5.1.6.2 Kalibrálási funkciók. 70 5.1.6.3 Az LC/MS/MS módszer precíziós vizsgálata. 72 5.2 Az extrakció optimalizálása. 73 5.2.1 Előzetes tesztek. 73 5.2.2 A ph érték hatása. 73 5.2.3 Oldószerek. 74 5.2.4 Nagy zsírtartalmú mátrixok kivonása. 77 5.2.5 Száraz mátrixok extrahálása. 82 5.3 A kivonatok tisztítása. 84 5.3.1 Az aceton-kivonatok tisztítása. 85 5.3.1.1 GPC tisztítás. 85 5.3.1.2 Különböző szilárd fázisok vizsgálata az extraktum tisztításához. 87 5.3.1.3 Mátrixhatás. 90 5.3.2 A metanolos kivonatok tisztítása. 93 5.3.2.1 ChemElut (Hydromatrix). 93 5.3.2.2 Oasis HLB. 96 5.3.2.3 EnviCarb. 97 5.3.2.4 Chromabond-HRP. 98 5.3.2.5 A HRP szilárd fázis hatékonysága a mintakivonatok tisztításához. 99 5.3.2.6. A ChemElut és a HRP összehasonlítása. 105
5.3.3 Az acetonitril kivonatok tisztítása. 109 5.3.3.1 C18. 109 5.3.4 Kísérletek az Oasis MCX-szel. 112 5.4 Vizsgálatok a mátrixhatások csökkentésére vagy elkerülésére. 114 5.4.1 A mátrix hatásai. 114 5.4.2 Kivonat tisztítása. 116 5.4.2.1. A GPC, a Hydromatrix és az SPE összehasonlítása. 116 5.4.2.2. Az extrakciós oldószerek összehasonlítása. 118 5.4.2.3 Zsírban gazdag mátrixok. 119 5.4.3 Számszerűsítés külső szabványok alkalmazásával. 120 5.4.4. Számszerűsítés izotóppal jelölt szabványok alkalmazásával. 121 5.4.5. Számszerűsítés mátrix standardok segítségével. 123 5.5 A módszer validálása. 125 5.5.1 A módszer leírása. 125 5.5.2 Analitikai paraméterek és statisztikai értékelés. 128 5.5.2.1 Meghatározási határok és vakértékek. 128 5.5.2.2 Helyreállítási arány és megismételhetőség. 130 6 Összegzés. 141 7 Kilátás. 143 8 Irodalomjegyzék. 144 9 Függelék. 157