Impacto en la productividad y calidad de los resultados de un sistema UPLC/Xevo TQ-S en un laboratorio de servicios a terceros

MARZO 2012

Dr. Antonio Belmonte Director SiCA AgriQ

¿Quiénes somos? SICA AgriQ S.L es un laboratorio perteneciente al grupo de laboratorios AgriQ, especializado en seguridad alimentaria

Baby Food

PLAGUICIDAS •Frutas y hortalizas •Cereales •Zumos • vino MICOTOXINAS • Cereales

PLAGUICIDAS •Aguas de consumo • Aguas no tratadas

Aguas de consumo RD 140/2003 Aguas Residuales

PLAGUICIDAS •Frutas y hortalizas. •Cereales de desayuno • Alimentos procesados • Potitos infantiles MICOTOXINAS • Cereales • Leche

Video AgriQ –Pesticide food safety

¿QUE DEMANDA LA INDUSTRIA AGROALIMENTARIA?  RAPIDEZ ( 182 (pirimicarb2) 1.67e6

%

120220_XEVO_17

Xevo TQ-MS

Xevo TQ-S

Pirimicarb Area: 14.982,43

Pirimicarb Area: 462.382,94

0

Time 4.20

4.40

4.60

4.80

5.00

5.20

5.40

5.60

5.80

6.00

6.20

6.40

6.60

6.80

EXPERIMENTAL Comparación de sensibilidad entre Xevo TQ-MS y Xevo TQ-S Materias activas

Área Xevo TQ-MS

Área Xevo TQ-S

∆ Sensibilidad

1-Naftilacetamida

9.836,16

526.140,44

53

Acetamiprid

6.404,05

209.765,36

33

Pirimicarb

14.982,43

462.382,94

31

Imazalil

5.218,74

110.154,69

21

Malatión

3.901,47

127.775,13

33

Tiacloprid

11.782,46

236.083,33

20

No hemos tenido en cuenta que en los dos equipos se inyectan distintos volúmenes y se trabaja con distintos valores de Gain, por lo que la diferencia de sensibilidad es aún mayor.

Analysis Pesticides Multiresidue in fruits and vegetables, species, cereals, wine, juice, water, baby food and infant milk using LC-MS/MS Quantitative REQUISITOS DESEABLES PARA LOS ANALISIS MULTIRESIDUO DE PLAGUICIDAS  Extracción rápida y sencilla (QUECHERS) Análisis cromatográfico rápido (UPLC)  Límites de detección y cuantificación bajos (< 0.010 mg/kg) Sensibilidad  Menor efecto mátriz y supresión iónica posible (fuente de Ionización y otros factores)  Rapidez en el procesado de datos (software de procesado)

Comparación de efecto matriz y supresion iónica entre distintas equipos (TQD y Xevo TQ-S) TQD

TPP 45% rec Piriproxifen 0.009 mg/kg

Xevo TQ-S

TPP 102 % rec Piriproxifen 0.022 mg/kg

Analysis Pesticides Multiresidue in fruits and vegetables, species, cereals, wine, juice, water, baby food and infant milk using LC-MS/MS Quantitative REQUISITOS DESEABLES PARA LOS ANALISIS MULTIRESIDUO DE PLAGUICIDAS  Extracción rápida y sencilla (QUECHERS) Análisis cromatográfico rápido (UPLC)  Límites de detección y cuantificación bajos (< 0.010 mg/kg) Sensibilidad  Menor efecto mátriz y supresión iónica posible (fuente de Ionización y otros factores)  Rapidez en el procesado de datos (software de procesado)

Rapidez de procesado de datos y facilidad de calibrado Calibrado en matyriz Xevo TQ-MS Calibrado en matyriz Xevo TQ-S

Cumplimiento de los parámetros del control de Calidad Interno (IQC) •Ion ratio •R2 •residuales

clofetenzin

Analysis Mycotoxins in species, cereals, wine, juice, baby food and infant milk using LC-MS/MS Quantitative

List of 11 mycotoxins included in the Mycotoxins analysis in species, cereals, wine, juice, baby food and infant milk:

Materia Activa Aflatoxin B1 Aflatoxin B2 Aflatoxin G1 Aflatoxin G2 Aflatoxin M1 Deoxynivalenol Fumonisin B1 Fumonisin B2 Ochratoxin A Toxin HT-2 Toxin T-2 Zearalenone

LQA (µg/kg) 1.0 1.0 1.0 1.0 250 200 200 2.0 25 25 25

LQB (µg /kg) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.0125 100 50 50 0.25 10 10 10

Initial Mycotoxin extraction procedure 1

Weigh 5 g of sample

2

Add 10 ml of Acetonitrile:H2O (80:20) 0.1 % formic acid

3

AGITAX for 25 min at 2 m/seg

1

2

3 4

Centrifugation 5 min, 4500 rpm .

4 5

Clean-up SPE Bond Elut Mycotoxin 5

6

250 µL of extract added to a vial, which contained 750 µL of water 0.1 % formic acid

6

EXPERIMENTAL LC separation Acquity UPLC™ + Xevo TQ-MS

Acquity UPLC™ H-Class + Xevo TQ-S

 LC System: Waters ACQUITY UPLC System

 LC System: Waters ACQUITY UPLC H-Class System

 Column: ACQUITY UPLC BEH C18 (2.1

 Column: ACQUITY UPLC BEH C18 (2.1

100 mm, 1.7 μm)

100 mm, 1.7 μm)

 Temperature Column: 50 ºC

 Temperature Column: 50 ºC

 Flow rate: 400 μL/min.

 Flow rate: 400 μL/min.

 Mobile phase: Phase A: 2 mmol NH4-formate in water + 0.1 % formic acid Phase B: methanol + 0.1 % formic acid

 Mobile phase: Phase A: 2 mmol NH4-formate in water + 0.1 % formic acid Phase B: methanol + 0.1 % formic acid

 Volume injected: 35 μL.

 Volume injected: 10 μL.

Gradient: the percentage of phases was changed linearly as follows: Time (min)

% phase A

% phase B

Inicial

5

95

0.50

20

80

0.70

20

80

6.00

40

60

8.50

55

45 45

9.50

55

11.50

65

35

12.50

65

35

13.50

70

30

14.50

75

25 15

15.50

85

16.50

100

0

16.60

5

95

19.00

5

95

EXPERIMENTAL LC separation Mycotoxins 120314TQS032

Materia Activa

100

%

Aflatoxin B1 Aflatoxin B2 Aflatoxin G1 Aflatoxin G2 Aflatoxin M1 Deoxynivalenol Fumonisin B1 Fumonisin B2 Ochratoxin A Toxin HT-2 Toxin T-2 Zearalenone

LQA (µg/kg) 1.0 1.0 1.0 1.0 250 200 200 2.0 25 25 25

LQB (µg /kg) 0.05 0.05 0.05 0.05 0.0125 100 50 50 0.25 10 10 10

4: MRM of 10 Channels ES+ 484 > 215 (T-2 Toxin) 3.03e6

10.89

0

Time 1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

11.00

Concentration level of mycotoxins = 1.00 µg/kg

12.00

13.00

14.00

15.00

EXPERIMENTAL

Comparación de sensibilidad Aflatoxina B2 entre Xevo TQ-MS y Xevo TQ-S (0.1 µg/kg = 0.025µg/l) 120314_XEVO_33

2: MRM of 10 Channels ES+ 315.1 > 259.1 (Aflatoxin B2) 1.12e4

%

100

Xevo TQ-MS

Xevo TQ-S

Aflatoxina B2 Area: 41,80

Aflatoxina B2 Area: 1.328,78

6.50

0

Time 5.20

5.40

5.60

5.80

6.00

6.20

6.40

6.60

6.80

7.00

7.20

7.40

7.60

7.80

EXPERIMENTAL Comparación de sensibilidad Aflatoxina B2 entre Xevo TQ-MS y Xevo TQ-S (0.1 µg/kg = 0.025µg/l) 120314_XEVO_33

2: MRM of 10 Channels ES+ 331.1 > 245.1 (Aflatoxin G2) 1.61e4

%

100

Xevo TQ-S

Xevo TQ-MS

Aflatoxina G2 Area: 1.764,80

Aflatoxina G2 Area: 307,67

5.36

0

Time 4.20

4.40

4.60

4.80

5.00

5.20

5.40

5.60

5.80

6.00

6.20

6.40

6.60

6.80

7.00

7.20

7.40

7.60

7.80

EXPERIMENTAL Comparación de sensibilidad entre Xevo TQ-MS y Xevo TQ-S 120314_XEVO_33

4: MRM of 10 Channels ES+ 484 > 215 (T-2 Toxin) 3.10e5

%

100

Xevo TQ-S

Xevo TQ-MS

Toxina T-2 Area: 49.550,20

Toxina T-2 Area: 745,85

0

Time 9.00

9.50

10.00

10.50

11.00

11.50

12.00

12.50

13.00

EXPERIMENTAL Comparación de sensibilidad entre Xevo TQ-MS y Xevo TQ-S Micotoxinas

Área Xevo TQ-MS

Área Xevo TQ-S

∆ Sensibilidad

Aflatoxina B2

41,80

1.328,78

32

Aflatoxina G2

307,67

1.764,80

7

Toxina T-2

745,85

49.550,20

60

No hemos tenido en cuenta que en los dos equipos se inyectan distintos volúmenes, por lo que la diferencia de sensibilidad es aún mayor.

Debido a la mayor sensibilidad mostrada por el Xevo TQ-S podemos modificar el método de extracción eliminando la etapa de limpieza mediante cartucho SPE Bond Elut Mycotoxins.

Planteamos así la extracción de micotoxinas mediante el método de extracción QuEChERS al igual que en multirresiduo, por lo que con una misma extracción podemos unificar dos análisis:

Análisis multirresiduo de plaguicidas + Análisis de micotoxinas.

QuEChERS Extraction procedure for mycotoxins 1

Weigh 5 g of sample 1

2

Add 10 ml of Acetonitrile + 10 mL H2O

Add the prepared salt-mixture: 3

4 g magnesium sulphate anhydrous, 1 g sodium chloride, 1 g trisodium citrate dihydrate, 0,5 g disodium citrate sesquihydrate

4

AGITAX for 15 min at 2 m/seg

2

3

4 5

5

Centrifugation 5 min, 4500 rpm . 6

6

250 µL of extract added to a vial, which contained 750 µL of water

Analisis de muestras reales (preparados alimentos infantiles) en el Xevo TQ-S 0.15 µg/kg Afla B1

LC/MS/MS determination of ethephon residues in vegetables

INTRODUCTION Ethephon ((2-chloroethyl)phosphonic acid) is a plant growth regulator normally used to promote pre-harvest ripening of several vegetable products, to facilitate the harvest of fruit, and to accelerate post-harvest ripening. It decomposes to ethylene, which is the active agent.

An problem for the determination of ethephon comes from its low stability, as it decomposes easily to ethylene at pH higher than 4 or with high temperature or UV radiation. It s been develop a new rapid, sensitive and selective method for the direct determination of ethephon residues in vegetable and fruit samples based on ion-pairing LC coupled to an MS/MS system, using electrospray ionisation (ESI) and a triple quadrupole mass spectrometer.

EXPERIMENTAL Extraction procedure A homogenised sample (10 g) + 10 mL of acetonitrile

Ultra-Turrax for 2 min at 8000 rpm

Sample extracts were centrifuged at 4500 rpm for 5 min.

1.5 mL of the supernatant aqueous phase was taken with a pipette and added to a vial, which contained 80 mL of Internal Standar (ethephon D4).

EXPERIMENTAL LC separation  LC System: Waters ACQUITY UPLC System

 Column: ACQUITY UPLC BEH HILIC (2.1  Temperature Column: 30 ºC

75 mm, 1.7 μm)

Ethephon decomposes easily to ethylene with high temperature

 Flow rate: 400 μL/min.  Mobile phase: acetonitrile/water.  Isocratic: 85 % acetonitrile : 15 % water  Volume injected: 20 μL.

 Total run (including injection): 5 min

RESULTS Method validation 

Limits of detection and quantification. The matrix-matched calibration approach was chosen for the correct quantification of the analyte, using blank vegetable (pepper) extracts for the preparation of the calibration curves. Calibration curve Level of fortification 0.005 mg/kg

0.01 mg/kg

0.10 mg/kg

0.50 mg/kg

LOQ quantification (0.05/0.005) for UPLC Waters TQD and Xevo

ANALISIS ETEFON Comparación de sensibilidad entre TQD y Xevo TQ-MS a 0.01 mg/kg MRM of 11 Channels ES143 > 107 (Etefon 2) 1.30e3

%

120308TQD21

Xevo TQ-MS

TQD

Etefón Area: 294,76

Etefón Area: 0,00

1

Time 0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

3.25

3.50

3.75

4.00

4.25

4.50

4.75

Metodo análisis Etefón, Fosetil-Al y Acido Fosforoso en el Xevo TQ-MS

Conclusiones •La utilización de equipos avanzados aumenta la productividad •Valoración de diferencia económica incluyendo el factor de tiempo de procesado de los datos en analíticas tipo multiresiduos • Facilidad para el usuario •reducción de errores de cuantificación producidos por efectos matriz, supresión iónica, etc

GRACIAS POR SU ATENCIÓN