Détermination de la teneur en phoxim dans le riz par le système Wayeal LCMS-TQ9200 de chromatographie liquide en tandem et de spectrométrie de masse

Le phoxim, de formule chimique C12H15N2O3PS, est un insecticide organophosphoré de synthèse. Il exerce son effet insecticide en inhibant l'activité de la cholinestérase chez les ravageurs, perturbant ainsi le fonctionnement normal de leur système nerveux et empêchant leurs activités physiologiques régulières. Comparé à d'autres insecticides tels que les pyréthrinoïdes et les carbamates, le phoxim se caractérise par un large spectre d'action insecticide, une efficacité de contrôle remarquable sur les larves de lépidoptères, un prix modéré et une facilité d'application, ce qui le rend largement apprécié par les producteurs agricoles. En pratique, le phoxim est sujet à une surutilisation ou à une utilisation au-delà du champ d'application recommandé, ce qui entraîne le problème généralisé des résidus de pesticides dans les produits agricoles. Les résidus de pesticides peuvent avoir de nombreux effets néfastes. D'une part, ils s'accumulent dans le corps humain par la chaîne alimentaire, pouvant provoquer une intoxication aiguë, des dommages chroniques et d'autres réactions physiologiques anormales. D'autre part, ils peuvent pénétrer dans l'environnement par le drainage des terres agricoles, augmentant la concentration des composants pesticides dans l'environnement et impactant ainsi indirectement l'environnement et la santé humaine. En particulier, le phoxim présente des risques potentiels pour les populations sensibles telles que les enfants et les femmes enceintes. Si ces individus ingèrent des quantités excessives de phoxim ou en accumulent des niveaux élevés dans leur corps, cela peut entraîner une altération de la fonction organique et des effets néfastes sur la santé. Par conséquent, la détection des résidus de phoxim dans les produits agricoles est devenue une composante essentielle et critique du contrôle de la sécurité alimentaire.

Cette expérience a été réalisée conformément à la norme nationale GB/T 20770-2008, « Détermination de 486 résidus de pesticides et de produits chimiques apparentés dans les céréales par chromatographie liquide-spectrométrie de masse en tandem ». L'analyse de la teneur en phoxim dans le riz a été effectuée à l'aide du système de chromatographie liquide-spectrométrie de masse en tandem Wayeal LCMS-TQ9200. Ce protocole est équipé du système de chromatographie liquide-spectrométrie de masse en tandem Wayeal, qui répond aux exigences de détection qualitative et quantitative de routine des échantillons testés.

Mots-clés : Spectrométrie de masse triple quadripôle ; Phoxim ; Résidus de pesticides.

1. Instrument et réactifs

1.1 Liste de configuration des instruments

Tableau 1 Liste de configuration des instruments

1.2 Réactifs et étalons

Tableau 2 Réactifs et étalons

1.3 Matériel expérimental et équipement auxiliaire

Mélangeur vortex ;

Centrifugeuse à grande vitesse ;

Balance analytique.

2. Méthode expérimentale

2.1 Préparation des solutions

2.1.1 Acétonitrile-Acide acétique (99+1, v/v) : Mesurer 10 mL d'acide acétique et l'ajouter à 990 mL d'acétonitrile, puis mélanger soigneusement.

2.1.2 Solution aqueuse de formate d'ammonium-acide formique (2 mmol/L) : Peser 0,1261 g de formate d'ammonium, le dissoudre et diluer à 1000 mL avec une solution aqueuse d'acide formique à 0,01 %, puis agiter vigoureusement jusqu'à homogénéité.

2.1.3 Solution de formate d'ammonium-acide formique dans le méthanol (2 mmol/L) : Peser 0,1261 g de formate d'ammonium, le dissoudre et diluer à 1000 mL avec une solution d'acide formique à 0,01 % dans le méthanol, puis agiter vigoureusement jusqu'à homogénéité.

2.2 Prétraitement de l'échantillon

Peser 5 g de l'échantillon testé (précision à±0,01 g) dans un tube à centrifuger de 50 mL. Ajouter 10 mL d'eau, mélanger vigoureusement au vortex et laisser reposer pendant 30 min. Ajouter 15 mL de solution d'acétonitrile-acide acétique et un homogénéisateur en céramique, puis agiter vigoureusement pendant 1 min. Ensuite, ajouter 6 g de sulfate de magnésium anhydre et 1,5 g d'acétate de sodium, agiter vigoureusement pendant 1 min supplémentaire, puis centrifuger à 4200 tr/min pendant 5 min. Transférer quantitativement le surnageant dans un tube à centrifuger en plastique contenant un agent de déshydratation et des matériaux de purification (en utilisant 150 mg de sulfate de magnésium anhydre, 50 mg de C18 et 50 mg de PSA par millilitre d'extrait). Centrifuger à 4200 tr/min pendant 5 min, puis prélever le surnageant et le faire passer à travers un filtre à membrane microporeuse pour une détermination ultérieure.

2.3 Conditions expérimentales

2.3.1 Conditions de chromatographie liquide

Colonnes chromatographiques : C18 1,7 µm 2,1x50 mm ;

Phase mobile : Phase A : Solution de formate d'ammonium-acide formique dans le méthanol (2 mmol/L) ; Phase B : Solution aqueuse de formate d'ammonium-acide formique (2 mmol/L).

Débit : 0,3 mL/min ;

Température de la colonne : 40 °C ;

Volume d'injection : 5 µL.

2.3.2 Conditions de spectrométrie de masse

Tableau 3 Paramètres de spectrométrie de masse des composés

Note : L'ion marqué d'un * est l'ion quantitatif.

3. Résultats expérimentaux

3.1 Chromatogramme des étalons

La détermination du phoxim a été réalisée en moins de 6,5 minutes. Comme le montre la Figure 1, le pic du composé présente une bonne forme de pic et une réponse satisfaisante, répondant aux exigences de l'analyse expérimentale.

Fig 1 Chromatogramme du Phoxim

3.2 Plage linéaire

Prendre des volumes appropriés de la solution étalon de phoxim et les diluer en série avec la matrice vierge pour obtenir des concentrations de 10, 5, 2, 1, 0,5, 0,1 et 0,05 ng/mL pour la préparation de la courbe d'étalonnage. La plage linéaire a été établie de 0,05 à 10 ng/mL. L'écart des résultats de détection linéaire par rapport aux concentrations connues était dans la limite de déviation maximale autorisée. Le coefficient de corrélation (R²) était de 0,99971, indiquant une excellente relation linéaire pour l'analyte.

Fig 2 Courbe d'étalonnage du Phoxim

3.3 Répétabilité

Des solutions de phoxim à trois concentrations (0,5, 2 et 10 ng/mL) ont été injectées six fois consécutivement. Les résultats, tels qu'indiqués dans le tableau ci-dessous, montrent que les écarts types relatifs (RSD) pour tous les points de données aux concentrations élevées, moyennes et faibles de phoxim sont inférieurs à 5 %, répondant aux exigences expérimentales.

Tableau 4 Test de répétabilité du Phoxim à des concentrations élevées, moyennes et faibles

3.4 Récupération par ajout d'étalon

La solution étalon de phoxim a été ajoutée à l'échantillon pour atteindre une concentration de 4 ng/mL, puis l'échantillon a été analysé par LC-MS. Les résultats sont présentés dans la Figure 3. La valeur moyenne de six injections consécutives était de 4,194 ng/mL, avec un RSD de 4,623 % et un taux de récupération de 104,85 %, répondant aux exigences expérimentales.

Fig 3 Chromatogramme de la récupération par ajout d'étalon de Phoxim

3.5 Résidu vierge

Après injection continue de la solution étalon à 10 ng/mL, un échantillon de matrice vierge a été injecté par la suite pour évaluer et calculer tout résidu vierge. Les résultats sont présentés dans la Figure 4, indiquant qu'aucun résidu vierge n'a été détecté.

Fig 4 Chromatogramme vierge

3.6 Test d'échantillon

L'échantillon A a été traité selon la méthode de prétraitement décrite dans ce protocole, et la teneur mesurée en phoxim dans l'échantillon A était de 9,552µg/kg.

Fig 5 Chromatogramme du Phoxim dans l'échantillon A

4. Conclusion

Cette méthode utilise le système de chromatographie liquide-spectrométrie de masse en tandem Wayeal LCMS-TQ9200 pour la détermination des résidus de phoxim dans les aliments d'origine végétale. 

Les données démontrent que cette méthode produit de bons pics de spectrométrie de masse et aucune traînée. La sensibilité répond aux exigences expérimentales, avec un R² supérieur à 0,999. La répétabilité à des concentrations élevées, moyennes et faibles est inférieure à 5 %, et le taux de récupération par ajout d'étalon est de 104,85 %. Aucun report du système n'a été observé après des échantillons à forte concentration. Ces résultats confirment que cette méthode, équipée du système de chromatographie liquide-spectrométrie de masse en tandem Wayeal, satisfait aux exigences d'analyse qualitative et quantitative de routine des analytes cibles dans les échantillons testés.