Analyse LC-MS/MS du Glyphosate et de contaminants polaires dans les aliments sur une colonne hybride

Description

Le glyphosate est un herbicide à large spectre très utilisé à travers le monde. L’IARC (International Agency for Research on Cancer) a classé le glyphosate comme un cancérogène humain potentiel. Le niveau résiduel de sécurité du glyphosate dans les aliments est réglementé aux États-Unis et en Europe ainsi que dans d’autres régions du monde. Malheureusement, l’analyse directe du glyphosate non-dérivé peut être complexe en raison de sa très faible rétention sur des colonnes de phase inverse ou HILIC (Hydrophilic Interaction LIquid Chromatography) et de sa forte adsorption sur l’acier inoxydable présent sur son trajet d’analyse. D’autre part, le glyphosate et les autres contaminants polaires anioniques ont tendance à être très fortement retenus sur des colonnes échangeuses d’anions et nécessitent donc une phase mobile à forte teneur en sels pour pouvoir être élués, des conditions qui ne sont pas favorables à une analyse par spectrométrie de masse.

Pour surmonter ces problèmes, nous avons développé une nouvelle colonne hybride HILIC/Échange Ionique ainsi qu’une solution simple de passivation du système LC, et développé une méthode LC-MS/MS pour l’analyse du glyphosate, de l’AMPA, du glufosinate et de 14 autres contaminants polaires dans différentes matrices alimentaires.

(sous-titres disponibles en français)

Ressources complémentaires

• Téléchargez la présentation au format PDF

Transcription

Bonjour ! Je suis Xiaoning Lu du département Solutions LC chez Restek. Merci de cette opportunité de pouvoir vous présenter notre travail concernant "l’analyse LC-MS/MS du glyphosate et d’autres contaminants polaires dans les aliments avec une nouvelle colonne HILIC/Échange Ionique".

L’analyse du glyphosate, non-dérivé, et de ses métabolites et analogues peut s’avérer complexe. D’une part, le glyphosate a une très faible rétention sur des colonnes de phase inverse ou HILIC. D’autre part, ces composés ont tendance à être très fortement retenus sur une colonne échangeuse d’anions, et nécessitent donc une phase mobile à forte teneur en sel pour pouvoir être élués, des conditions qui ne sont pas favorables à une analyse par spectrométrie de masse. Pour compliquer encore les choses, le glyphosate et certains métabolites peuvent fortement s’adsorber sur l’acier inoxydable présent dans le système sur leur trajet d’analyse. Pour surmonter ces problèmes, nous avons développé une nouvelle colonne hybride HILIC/Échange Ionique ainsi qu’une solution simple de passivation du système LC, et développé une méthode LC-MS/MS pour l’analyse du glyphosate, de l’AMPA, du glufosinate et de 14 autres contaminants polaires dans différentes matrices alimentaires, et ce, sur un seul "run".

La colonne hybride HILIC/Échange Ionique est basée sur un ligand unique ayant de multiples fonctionnalités dont l’échange ionique ou les interactions polaires. Ce ligand hybride peut être utilisé pour la séparation d’une large gamme de composés par échange ionique, en mode HILIC, ou en mode hybride HILIC/Échange Ionique. Cette nouvelle technologie de colonne est en attente de brevet.

L’un des avantages d’une phase stationnaire basée sur un ligand unique est la reproductibilité de lot-à-lot. Comme le montre la figure 2, la variabilité (RSD / écart-type relatif) de la rétention sur les sept lots de colonnes est <0.1% pour les vitamines B1 et B3, les 1er et 2e pics, et <2.4% pour la vitamine B9, le 3e pic.

Nous avons également développé une solution simple pour passiver l’acier inoxydable présent sur le trajet de l’échantillon dans les systèmes HPLC. Injectez simplement la solution de passivation en mode boucle pleine puis laissez-la s’écouler à travers le système à un débit de 0.4 ml/min, en détournant le flux vers la poubelle afin que la solution n’entre pas dans votre détecteur. Faites cela plusieurs fois, et votre système sera passivé.

Jetons maintenant un œil aux résultats. La figure 3 montre la séparation LC-MS/MS du glyphosate, de l’AMPA et du glufosinate sur une colonne hybride HILIC/Échange Ionique courte. La longueur de la colonne n’est que de 3 cm, avec des particules superficiellement poreuses de 2.7 µm. Comme vous pouvez le remarquer, nous avons réduit le temps d’analyse à seulement 8 minutes avec d’excellentes rétention, résolution et forme de pics. Notez le temps d’équilibration très rapide : 1,5 minute. On ne voit généralement pas cela en mode HILIC.

Les pesticides polaires sont des composés complexes qui nécessitent souvent l’utilisation de plusieurs colonnes et de conditions d’analyse variées. Comme vous pouvez le voir, nous retenons et séparons 17 de ces composés sur un seul et unique "run" de 13 minutes. Pas de tampons compliqués. Et notez que cette séparation a été réalisée sur une colonne de seulement 3 cm !

La figure 5 montre l’analyse du glyphosate, de l’AMPA et du glufosinate dans différentes matrices alimentaires telles que la fraise, les épinards, le thé et les céréales. Les échantillons ont été préparés suivant les méthodes QuPPe, une extraction au méthanol acidifié. Comme on peut le remarquer sur la figure 5, le glyphosate, l’AMPA et le glufosinate sont détectés avec une ligne de base très propre et des interférences minimales.

La figure 6 montre la robustesse de la méthode, avec une rétention se modifiant très peu même après 500 injections en matrice. Les données obtenues démontrent également qu’une précolonne protégera la colonne et prolongera sa durée de vie bien au-delà de 500 injections.

En résumé, nous avons développé une nouvelle colonne hybride HILIC/Échange Ionique ainsi qu’une solution simple de passivation du système HPLC pour l’analyse du glyphosate et d’autres contaminants polaires dans les aliments.

Merci encore de l’intérêt que vous portez à mon travail. J’espère qu’il pourra vous être utile. Pour toute question ou suggestion, vous pouvez consulter le lien ci-dessous.