Determination of Pesticide Residues by GC-MS Using Analyte Protectants to Counteract the Matrix Effect

Abstract

An analytical method was developed to determine pesticides of various chemical classes in soil, juice and honey using analyte protectants to counteract the enhancement of the chromatographic response produced by the presence of matrix components (matrix effect). This effect was more pronounced for soil and honey samples than for juice samples; regarding the pesticide chemical class, organochlorine pesticides were less affected by the presence of matrix components than triazines and organophosphorus pesticides. Several analyte protectants (2,3-butanediol, L-gulonic acid γ-lactone, corn oil and olive oil) were tested for counteracting the observed matrix effect. L-Gulonic acid γ-lactone was an effective protecting agent for most of the pesticides studied in soil and honey samples, whereas olive oil was very effective for juice samples. The combination of these two protectants was found to be an effective analyte protectant for all compounds in soil and honey samples.

Search of components causing matrix effects on GC/MS for pesticide analysis in food

“…e compounds that showed the matrix e ect had hydroxyl (-OH, such as bromopropylate and bitertanol) or amino groups (R-NH-, such as simazine, propyzamide), azoles (-N=, such as bitertanol, pronil, difenoconazole, and triadimenol) and organophosphorus (P=O and P=S, such as profenofos, phosmet and pyraclofos). ese results agreed with the results reported by Brunete et al 7) and Poole. 8) ese compounds could be adsorbed on the active sites in the system due to their high polarity.…”

Efeito de matriz na quantificação de agrotóxicos por cromatografia gasosa

“…Neste caso, a elevada massa molar dos agrotóxicos (acima de 400 g mol -1 ) dificulta a volatilização e menor quantidade de analito é introduzida na coluna cromatográfica quando preparado em solvente puro, produzindo menores respostas. 10 Compostos hidrofóbicos, porém, como os agrotóxicos organoclorados, não apresentam efeito de matriz pronunciado. Estes compostos tabela 2.…”

“…Uma exceção é o DDT, que pode ser termicamente degradado no injetor após acúmulo de co-extrativos. 10 Outra característica de alguns agrotóxicos é a susceptibilidade de sofrer degradação térmica quando analisados em solvente puro. Nesta condição, sinais destes compostos são apenas detectados.…”

“…Entretanto, quando se utiliza um analito protetor ineficiente, como L-glucono-δ-lactona, obtém-se uma recuperação de 521,1%. 10 Este mesmo composto ainda pode ser utilizado como protetor para vários outros agrotóxicos. O L-glucono-δ-lactona e também o sorbitol se degradam no injetor, formando vários compostos com temperatura de volatilização distinta, com vários tempos de retenção na análise cromatográfica.…”

“…Isso ocorre, por exemplo, quando há perdas de quantidade do agrotóxico no sistema de injeção, fornecendo baixa resposta e dificultando a integração; 10 ii) erro na identificação do analito, pois componentes da matriz podem ser erroneamente identificados como o analito de interesse quando, na verdade, este está ausente, gerando resultado falso positivo. Este problema é mais fácil de ser contornado, com a utilização de um espectrômetro de massas para monitoramento dos analitos; 7,14 iii) aumento no sinal do detector, levando à superestimação do resultado.…”