Kasvinsuojeluaineiden jäämien määritys GC-MS-tekniikalla PTV-injektiota käyttäen - menetelmän validointi

Abstract

Kasvinsuojelutarkoituksiin käytetään maailmanlaajuisesti satoja erilaisia yhdisteitä. Tämän vuoksi kasvinsuojeluaineiden jäämien analytiikassa käytetään monijäämämenetelmiä, joilla saadaan analysoitua samanaikaisesti useita yhdisteitä.

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli validoida Tullilaboratorion Kemia I:ssä (pestisidija-ostossa) käytössä olevaan QuEChERS-monijäämämenetelmään lisää yhdisteitä, jotta akkreditointia voitaisiin tulevaisuudessa laajentaa. Lisäksi tutkittiin PTV-injektointitekniikan (Programmable Temperature Vaporizing Injection) vaikutusta menetelmän suorituskykyyn.

Opinnäytetyössä tarkasteltiin SIM-tekniikalla kvantitoitujen yhdisteiden saantoprosentteja, rinnakkaismääritysten toistettavuutta ja mittausepävarmuutta. Validointi tehtiin lisäysko-keilla kolmeen eri matriisiin kahdella eri lisäystasolla. Matriisit olivat jääsalaatti, appelsiini ja vehnäjauho. Lisäystasot olivat 0,01 mg/kg ja 0,10 mg/kg. Lisäyskokeet tehtiin yhteensä 42 kasvinsuojeluainetta sisältävillä lisäysliuoksilla. Mittaukset suoritettiin kaasukromato-grafilla massaselektiivistä detektoria käyttäen.

PTV-injektointitekniikan vaikutusta menetelmän suorituskykyyn arvioitiin vertailemalla viiden kasvinsuojeluaineen mittaustuloksia splitless -injektointitekniikalla saatuihin tuloksiin. Arviointi suoritettiin yhdistekohtaisesti vertailemalla keskimääräisiä saantoprosentteja ja suhteellista keskihajontaa.

Tulosten perusteella 41 testatusta yhdisteestä yhdeksän täytti validointivaatimukset täy-sin. 11 yhdisteen kohdalla oli yksittäisiä arvoja, jotka eivät täyttäneet validointivaatimuksia. Näiden 11 yhdisteen kohdalla akkreditointi jää harkinnanvaraiseksi. Loppujen 21 yhdisteen kohdalla menetelmää täytyy vielä optimoida.

Matriisien likaavalle vaikutukselle herkän PTV-injektointitekniikan todettiin lisäävän rinnakkaismääritysten suhteellista keskihajontaa ja mittausepävarmuutta. Splitless -injektointitekniikan todettiin olevan toistettavampi.

Due to hundreds of different pesticides used worldwide every day, multi-residue methods are used for the analysis of pesticide residues.

The aim of this graduate study was to validate a QuEChERS multi-residue method for determination of 41 pesticides by using GC-MS with PTV injection. Another objective was to find out how the PTV injection technique was going to affect the efficiency of the method.

Experimental work was carried out by adding liquid mixtures of 42 different pesticides into three sample matrices comprising lettuce, orange and wheat flour. The samples were analyzed in two different concentration levels: 0.01 mg/kg and 0.1 mg/kg. For both concentration levels there were six parallel samples in each sample matrix. The following parameters were determined from spiked samples: recovery, (relative) standard deviation and uncertainty of the measurement. The quantitative measurements were performed with a mass selective detector using SIM technique.

The evaluation of the effect of the PTV injection technique on the efficiency of the method was carried out by comparing recoveries and (relative) standard deviation of two different injection techniques, i.e. PTV injection and splitless injection.

The results show that the method worked well for nine compounds and fairly well for 11 compounds. Further research and optimization is needed for the remaining 21 compounds. It was also found that repeatability seemed to be better if the injection was made using the splitless injection technique.