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Aplicación 

Cuantificación y confirmación del pesticida malatión en muestras de frutas usando MRM y MRM3

En la actualidad se utilizan regularmente instrumentos LC-MS-MS de triple cuadrupolo o híbridos entre triple cuadrupolo con trampa lineal de iones (QTRAP®) operando en modo de monitoreo de reacciones múltiples (MRM) para la cuantificación de compuestos conocidos (targeted quantitation) debido a su reconocida alta sensibilidad y selectividad

El sistema QTRAP® 5500 utiliza la novedosa trampa lineal basada en Linear Accelerator™, diseñada para reducir el tiempo de fragmentación y aumentar la eficiencia de excitación, llevando la performance de un experimento MRM3 (MS/MS/MS) a un nuevo nivel. Esto, junto con la elevada sensibilidad del espectrómetro de masas y la velocidad de barrido de hasta 20.000 Da/s, permite utilizar la técnica MRM3 con límites de detección menores y en ciclos más cortos que con los anteriores sistemas QTRAP®.

Detalles del método

  • Cromatografía líquida utilizando un sistema Shimadzu UFLC XR con una columna Phenomenex Synergi Fusion-RP (2,5 µm) y un gradiente rápido de agua y metanol con buffer de formiato de amonio.
  • Sistema AB SCIEX QTRAP® 5500 con la fuente API Turbo V™ y la sonda ESI.
  • Experimento 1: detección de dos transiciones MRM con 100 ms de demora del tiempo del experimento MS/MS (MRM).
  • Experimento 2: detección de dos barridos MRM3 a 20,000 Da/s con 20 ms de atrapamiento del ión (MRM) y 25 ms de fragmentación MRM3 (ciclo total: 0,33 s)

Resultados

Selectividad

Se añadieron 10 ppb de malatión a una muestra de manzana extraída según el procedimiento QuEChERS, se la diluyó 50 veces para minimizar los efectos de la matriz, y se la analizó mediante LC-MS/MS. En la Fig. 1 se muestran los cromatogramas resultantes utilizando dos transiciones MRM y dos experimentos MRM3. Mientras que la transición MRM 331/127 muestra la selectividad esperada, la segunda transición 331/99 exhibe un elevado nivel de ruido de fondo e interferencia de la matriz. En contraste, ambos experimentos MRM3 muestran una selectividad superior para una cuantificación más confiable.

Sensibilidad

En la Tabla 1 se muestra la relación señal/ruido (S/N) de los cromatogramas arriba descriptos. Los cuantificadores MRM y MRM3 muestran una sensibilidad similar. Ambos experimentos permitieron la cuantificación de malatión a niveles por debajo de la ppb.

Sin embargo, el análisis de residuos de plaguicidas requiere información confirmatoria. Por ello se necesita una segunda señal MRM o MRM3 para el cálculo de la relación (cualificador/cuantificador). En el ejemplo, el segundo MRM muestra una significativa pérdida de S/N debido al elevado ruido de fondo, dificultando la cuantificación y confirmación de malatión en la matriz de fruta. Este problema no existen al utilizar MRM3 .

Cuantificación y confirmación del pesticida malatión en muestras de frutas usando MRM y MRM3

Reproducibilidad

La técnica MRM3 en trampas de iones tradicionales y sistemas QTRAP® requiere demasiado tiempo. Normalmente esto es causa de una menor exactitud y reproducibilidad. El sistema QTRAP® 5500 junto con la nueva trampa Linear Accelerator™ puede realizar experimentos MRM3 mucho más rápido que cualquier otra trampa de iones. Por ejemplo, el método utilizado en este estudio realiza dos barridos MRM3 en un ciclo de sólo 0,33 s, lo que permite ~15 mediciones para describir los picos UHPLC con un ancho de base a base de sólo 5 seg.

Se analizan múltiples muestras de frutas con 10 ppb de malatión y se analizan por duplicado. Mientras que la detección MRM sufre de interferencia de la matriz, con MRM3 se obtienen datos de mayor exactitud y reproducibilidad. Los valores de %CV en damasco, manzana, pera y naranja son de <5 % con una exactitud de 90–110 %. Además, la relación de transiciones MRM3 confirma claramente la presencia de malatión en las muestras de frutas.

Resumen

Se han desarrollado métodos LC-MS/MS para cuantificar y confirmar el plaguicida organofosforado malatión en muestras de frutas utilizando el nuevo sistema QTRAP® 5500. Estos métodos aplican el tradicional MRM y el barrido MRM3. Uno y otro fueron comparados en términos de selectividad, sensibilidad, exactitud y reproducibilidad. Los resultados muestran que la mayor selectividad del barrido MRM3 elimina el ruido de fondo y la interferencia de la matriz, y por lo tanto arroja datos de mejor calidad. Los resultados son similares en cuanto a la señal de cuantificación, pero una vez más el MRM3 ofrece mucha mejor sensibilidad, exactitud y reproducibilidad para la señal de cualificación en la matriz de fruta.

MRM S/N MS/MS/MS S/N
331/127 922 331/127/99 497
331/99 8 (high background) 331/99/71 147

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