LC-MS im Laboralltag - aqs.iswa.uni-stuttgart.de · 1 15.03.2007 Chemisches Untersuchungslabor Dr. Zipfel 1 von 28 LC-MS im Laboralltag Dr. Jürgen Zipfel 15.03.2007 Chemisches Untersuchungslabor

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LCLC--MS im LaboralltagMS im Laboralltag

Dr. Jürgen Zipfel

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Neue Anforderungen im Neue Anforderungen im AuftragslaborAuftragslabor

Matrix Trinkwasser: Spurenanalytik mit BG von PBSM 10 ng/l (Grenzwert TrinkwVO: 0,0001 mg/L=100 ng/l)

• neuere Wirkstoffe sind vermehrt polar und nicht mehr mit GC bestimmbar. LC mit herkömmlichen Detektoren (DAAD, UV, Fluoreszenz) erlauben keine eindeutige Identifizierung

• herkömmliche apparative Ausstattung: GC-FID, GC-ECD, GC-MS, HPLC-DAAD, UVD, FLUOD

• Neu: LC/MS(/MS), GC-MS-MS

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Die apparativen GrundlagenDie apparativen GrundlagenLC/MS/MS

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Massenspektrometer API 2000Massenspektrometer API 2000

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Prinzip MS/MS IPrinzip MS/MS I

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Prinzip MS/MS IIPrinzip MS/MS II

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Prinzip MS/MS IIIPrinzip MS/MS III

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Prinzip MS/MS IVPrinzip MS/MS IV

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Prinzip MS/MS VPrinzip MS/MS V

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IonisierungsquellenIonisierungsquellen

ESI

APCI

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Anwendungsbeispiele und Anwendungsbeispiele und Grenzen der LC/MS/MSGrenzen der LC/MS/MS

• Aminotriazol• weitere ausgewählte Wirkstoffe

• Multipestizid-Methode in der Lebensmittelanalytik

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MultipestizidmethodeMultipestizidmethodeApplikation vom Hersteller:

API 2000

97 Übergänge

Matrix: Tomate

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Multipestizidmethode Multipestizidmethode

In der Praxis:

API 2000

Übergänge:

134 positiv29 negativ

Matrix:Erdbeeren

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In der PraxisIn der Praxis

• Große Anzahl von Wirkstoffen, dadurch sinkt die Anzahl der Punkte pro Peak.

• Beim Umschalten der Polarität werden

2 x 700 ms pro Scan benötigt.

• Die Signalhöhe ist abhängig von der dwell-time.

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Dwell timeDwell time

Abhängigkeit der Signalfläche von der dwell time:

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Die Probenvorbereitung WasserDie Probenvorbereitung Wasser

• Konservierung nur in Ausnahmefällen

• Adsorption an Festphase (XAD-2)• Herstellung der Messlösung

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Die Probenvorbereitung WasserDie Probenvorbereitung Wasser

• Qualitätsmanagement und -sicherung • Allgemeine Verfahrensgrundsätze

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Kalibrierung und AuswertungKalibrierung und Auswertung

Qualitätssicherung bei der Messung

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Bestimmung von AminotriazolBestimmung von Aminotriazol

• In-situ-Derivatisierung bei pH 9

• Anreicherung an XAD-2, Elution

• Aufnehmen des Rückstandes im Eluent der HPLC LC/MS/MS

N

NNH

NH2 +Cl O

O

N

NNH

NH O

O

Aminotriazol Hexylchloroformiat

Spezielle Probenvorbereitung

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Kalibrierung und AuswertungKalibrierung und Auswertung

• Auswertung über internen Standard, „Kalibrierung über das Gesamtverfahren“

• Isotopenmarkierte Substanzen

Atrazin

15N-markierte Atome

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Kalibrierung und AuswertungKalibrierung und AuswertungProduktionenspektren

Atrazin nativ (14N)

Atrazin 15N-markiert

216

174

219

177

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Kalibrierung und AuswertungKalibrierung und Auswertung

216->174

216->104

2 Massenübergänge von Atrazin

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Problematische StoffeProblematische Stoffe

PBSM, die nicht mit API 2000 analysierbar sind:

• unter den gegebenen Bedingungen nicht oder sehr schwer fragmentierbare Stoffe

• Fragmente die nicht ionisierbar sind• Chlorpestizide z.B. Aldrin, Endosulfan,

HCH• Phtalimide (Captan, Folpet)

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Typische Stoffgruppen fTypische Stoffgruppen füür r API 2000API 2000

• Harnstoffe (Diuron, Linuron, Monuron …)• Triazine (Atrazin, Simazin …)

• Phenoxysäuren (2.4-D, Mecoprop …)• Carbamate (Aldicarb, Oxamyl …)

• Benzimidazole (Carbendazim …)

etc.

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PBSM die routinemPBSM die routinemäßäßig mit ig mit LC/MS/MS analysiert werdenLC/MS/MS analysiert werden

Beispiele:• Aldicarb• Clopyralid• Carbendazim• Carbetamid• 2-Hydroxy-Atrazin• Imidacloprid, Ioxynil• Mesotrion, Sulcotrion• Iodosulfuron-methyl, Mesosulfuron-methyl• Phenmedipham

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Ergebnisse Ergebnisse OberflOberfläächenwasser 2006chenwasser 2006

0740Thiofanox

0740Thiodicarb

0200Phenmedipham

0740Mesotrion/Sulcotrion

5740Ioxynil

0740Iodosulfuron-methyl

60740Imidacloprid

0740Clopyralid

20740Carbetamid

9740Carbendazim

164740Aminotriazol

0740Aldicarb

457402-Hydroxy-Atrazin

davon PositivfundeAnzahl Proben

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StrukturformelnStrukturformeln

Atrazin-2-hydroxy

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SchlusswortSchlusswort