Pesticide residue determination in surface waters by stir bar sorptive extraction and liquid chromatography/tandem mass spectrometry

Abstract

In this stir bar sorptive extraction (SBSE) method, 16 pesticides were extracted from surface water samples by sorption onto 1 mm polydimethylsiloxane layer coated on a 10-mm-length stir bar magnet. After liquid desorption of the analytes with 1 ml of methanol, the detection was performed on a liquid chromatography-tandem mass spectrometry with a triple quadrupole (QqQ) analyzer using selected reaction monitoring mode via electrospray ionization. Parameters affecting SBSE operation, including sample volume, salt addition, extraction time, stirring rate, and desorption conditions, have been evaluated. The optimized SBSE method required two 50 ml aliquots of surface water samples, one aliquot was added of 30% NaCl and stirred at 900 rpm during 1 h for testing five pesticides with log K(o/w) < 3, and the other aliquot was directly extracted following the same procedure for the rest of the pesticides with log K(o/w) > 3. The method was validated in spiked surface water samples at limits of quantifications (LOQs) and ten times the LOQs showing recoveries <62%, and the LOQs reached were from 0.03 microg l(-1) for diazinon to 3 microg l(-1) for simazine. The proposed methodology was applied to the determination of these compounds in samples from Albufera Lake and surrounding channels, showing that SBSE is a powerful tool for routine control analysis of pesticide residues in surface water.

Principais técnicas de preparo de amostra para a determinação de resíduos de agrotóxicos em água por cromatografia líquida com detecção por arranjo de diodos e por espectrometria de massas

“…Giordano et al 15 descreveram um método empregando SBSE e LC-MS/MS para a determinação de 16 agrotóxicos em águas de superfície por sorção em um filme de 1 mm de PDMS recobrindo uma barra magnética de 10 mm de comprimento. Após dessorção em 1 mL de metanol, a detecção foi efetuada em um sistema LC-MS/ MS triploquadrupolo e ionização por eletronebulização.…”

“…13 A técnica SBSE foi introduzida em 1999 por Baltussen et al 14 e se baseia no mesmo princípio da SPME, porém possui um volume de fase extratora entre 25 e 125 µL, que é 50 a 250 vezes maior que o volume da fibra de SPME, permitindo a melhor capacidade de extração e, consequentemente, recuperações maiores. 15 A técnica SBSE é baseada na extração sortiva sobre uma camada polimérica, geralmente de PDMS, que reveste uma barra de agitação magnética. A extração é controlada pelo coeficiente de partição dos analitos entre o revestimento polimérico e a matriz e pela relação entre os volumes do material polimérico e da amostra.…”

“…19 A técnica SPE é um exemplo de técnica de preparo de amostra que visa a extração exaustiva dos analitos, ao passo que a SPME e a SBSE são técnicas sortivas baseadas no equilíbrio entre a matriz da amostra e o revestimento polimérico. 15 Ferramentas analíticas para detecção de agrotóxicos em amostras ambientais têm sido desenvolvidas significativamente, tornando possí-vel determinar resíduos de agrotóxicos em níveis de partes por bilhão e muitas vezes em partes por trilhão. A cromatografia líquida com detecção por arranjo de diodos (LC-DAD -Liquid Chromatography with Diode Array Detection) acoplada à espectrometria de massas (LC-MS -Liquid Chromatography with Mass Spectrometry) tem permitido atingir sensibilidade e seletividade adequadas para análises de resíduos de agrotóxicos em matrizes ambientais e em alimentos.…”

Solid-phase microextraction for determination of anilino-pyrimidine, dimethylcarbamate and thiadiazine pesticides in irrigation project surface water

“…25 Similar conclusions have been reached in other studies. 20,26 Validation of the method After defining the optimized SPME conditions, the method was validated according to the procedure described in the Experimental section. Validation considered robustness, linearity and precision parameters and limits of detection and quantification.…”

Non-invasive multiresidue screening methods for the determination of pesticides in heritage collections

“…The final extract was pre-concentrated and analysed by GC-MS or LC-fluorescence. LC-MS/MS has also made an impact on the analyses of pesticides in the food industry, as highlighted in recent papers [5][6][7][8][9]. These methods, although sensitive, accurate and robust are laborious and, more importantly, destroy the material being analysed.…”