Пробоподготовка по методу QuEChERS

Процедура QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe — Быстро, Просто, Дёшево, Эффективно, Надежно и Безопасно) — легкий и быстрый метод извлечения остаточных количеств целевых соединений из образцов. QuEChERS обеспечивает высокую степень извлечения широкого ряда пестицидов, принадлежащих к различным химическим классам, удаляя нежелательные примеси, такие как липиды, пигменты, углеводы, жирные органические кислоты и т.д.

Основные преимущества метода заключаются в:

• Отличной извлекаемости пестицидов, независимо от матрицы
• Простом протоколе, снижающим вероятность появления ошибок
• Минимальном количестве органического растворителя
• Безопасности для аналитика и для окружающей среды
• Значительной экономии времени и стоимости процесса пробоподготовки
• Готовых наборах для этапа экстракции и этапа дисперсионной ТФЭ

Процедура QuEChERS состоит из двух простых этапов: экстракция и дисперсионная ТФЭ.

Этапы QuEChERS

Этап 1. Экстракция.

Чтобы провести исследование, необходимо выделить из пробы интересующие для нас аналиты. Для этого используются органические растворители, а также соли для разделения. Процесс экстракции осуществляется в несколько шагов:

1.1. Образец измельчается в блендере.

1.2. Измельченный образец помещается в пробирку и взвешивается, чтобы определить точное количество пробы.

1.3. В пробирку добавляются соли (например, магния сульфат и натрия хлорид), а также органический растворитель (например, ацетонитрил). Соли помогают разделить влагу и органический растворитель, способствуют извлечению анализируемых соединений из образца.

.4. Образец в пробирке встряхивается в течение 1 минуты для хорошего перемешивания с органическим растворителем и солями.

1.5. Пробирка центрифугируется в течение 5 минут. В результате процедуры образец разделяется на два слоя: верхний слой с органическим растворителем и анализируемыми соединениями и нижний слой солей и жидкости.

Этап 2. Дисперсионная ТФЭ.

Дисперсионная ТФЭ используется для удаления нежелательных компонентов и очистки образца. Процедура позволяет повысить чувствительность и точность анализа. Этап включает шаги:

2.1. Сразу после экстракции аликвота из органического слоя (супернатанта) переносится в аналитическую пробирку из набора roQ, содержащую сорбент для дальнейшей очистки образца.

2.2. Пробирка с аликвотой и сорбентом встряхивается в течение 30 секунд, чтобы обеспечить хорошее перемешивание образца с сорбентом.

2.3. Затем пробирка центрифугируется в течение 5 минут. В результате центрифугирования образец разделяется на два слоя: верхний слой с сорбентом, обогащенным целевыми анализируемыми соединениями, и нижний слой, который может содержать нежелательные примеси, такие как липиды и пигменты.

2.4. Полученный верхний слой (сорбент с обогащенными анализируемыми соединениями) подвергается хроматографическому анализу для выявления и количественного анализа целевых соединений. Процедура осуществляется с помощью разных методов, например, ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография) или ГХ-МС (газовая хроматография — масс-спектрометрия).

Область применения

Комплектация набора

Как правило, полный набор по методу QuEChERS состоит из следующих позиций:

1. Осушающий агент и соли — получение экстракта, для более эффективного измельчения можно добавить керамический гомогенизатор.
2. Сорбенты — очистка экстракта, с дополнительным обезжириванием или обесцвечиванием.
3. Пробирки центрифужные.

Также в нашей компании вы можете приобрести сорбенты (PSA, C18, GCB, Macroporous Diatomite (артикул SBEQ-CA8774-B)) в чистом виде и в зависимости от природы анализируемой матрицы самостоятельно составить экстрагирующие и очищающие смеси.

Назначение солей для 1 этапа (экстракция)

• MgSO₄ — удаление воды (осушающий агент);
• NaOAc, NaCl, Na₂C₆H₆O₇, Na₃C₆H₅O₇ — вытеснение гидрофильных органических веществ из водной фазы в органический слой.

Назначение сорбентов для 2 этапа (ТФЭ очистка экстракта)

• MgSO₄ — удаление воды (осушающий агент);
• PSA (первичные / вторичные амины) — удаление полярных органических и жирных кислот, некоторых углеводов и липидов, антоциановых пигментов;
• C18 (сорбент С18 с эндкеппингом) — удаление жиров, стеринов и других неполярных примесей;
• GCB (графитированная сажа) — удаление пигментов, каротеноидов, хлорофилла (нельзя использовать для анализа содержания планарных пестицидов).

Рекомендации по выбору соответствующего набора для экстракции (этап 1) и дисперсионной твердофазной очистки (этап 2) экстрактов:

1 этап — экстракция пестицидов в органический слой

2 этап — ТФЭ очистка экстракта пестицидов

Стандартный способ дисперсионной твердофазной очистки экстракта (огурцы, яблоки, кабачки и т.д.) предполагает использование набора сорбентов 50 мг PSA и 150 мг MgSO₄.

В случае анализа фруктов, овощей и зерновых с высоким содержанием жиров, жирных кислот и парафинов (авокадо, бананы, оливки, орехи и т.д.) в качестве предварительного обезжиривания рекомендуется заморозить экстракты после 1 этапа на ночь. Холодные пробы затем центрифугировать и только затем выполнить дополнительное удаление жиров, жирных кислот и парафинов с помощью набора сорбентов на каждый мл пробы: 50 мг PSA, 150 мг MgSO₄, и 50 мг C18. Если в дополнительном обезжиривании нет необходимости, то провести дисперсионную ТФЭ с 50 мг PSA и 150 мг MgSO₄.

Для сильно окрашенных проб (баклажаны, ягоды и т.д.) использовать для дисперсионной ТФЭ набор сорбентов: 50 мг PSA, 150 мг MgSO₄, и 50 мг GCB.

Для слабоокрашенных проб или проб с высоким содержанием каротиноидов или хлорофилла (морковь, тыква, перцы, курага, зелень и т.д.) использовать для дисперсионной ТФЭ набор сорбентов: 25 мг PSA, 150 мг MgSO₄, и 25 мг GCB.

Значение рН от 5 до 5,5 обеспечивает количественное экстрагирование кислых гербицидов, а также стабильность неустойчивых в щелочной среде соединений. Если планируется определение количества пестицидов неустойчивых в кислой среде, то рекомендуется отобрать аликвоту сырого экстракта до ТФЭ очистки и непосредственно анализировать.

Для анализа планарных пестицидов не рекомендуется использовать GCB, в этом случае можно использовать набор с содержанием оксида алюминия Al₂O₃ (артикул SBEQ-CA8759-25) для удаления пигментов.

Протокол пробоподготовки с применением QuEChERS по методу

Метод QuEChERS состоит из двух этапов: экстракция и дисперсионная ТФЭ.

1. Пробу овощей или фруктов измельчите в блендере. При анализе проб с низким содержанием воды (сухофрукты, зерно, семена и т.д.) необходимо добавить воды до содержания 80 %.
2. Взвесьте 10 г образца и поместите в центрифужную пробирку емкостью 50 мл.
3. Добавьте 10 мл ацетонитрила, раствор внутреннего стандарта и перемешайте.
4. Добавьте набор сорбентов для экстракции (QuEChERS Extraction Kit), доведите рН до 5-5,5, добавьте керамический гомогенизатор для улучшения процесса экстракции.
5. Встряхивайте 1 мин в шейкере.
6. Центрифугируйте 5 мин при скорости 4000 об/мин.
7. Отберите аликвоту 8 мл из верхнего слоя (органической фазы) в пробирку с набором сорбентов для дисперсионной ТФЭ (QuEChERS Dispersive SPE Kit).
8. Встряхивайте 1 мин в шейкере.
9. Центрифугируйте 5 мин при скорости 4000 об/мин.
10. Отберите аликвоту 1 мл очищенного экстракта, отфильтруйте с помощью шприцевого фильтра и выполните анализ на хроматографе ВЭЖХ-МС/МС или ГХ-МС.

Необходимый набор вспомогательного оборудования и расходных материалов

1. Блендер 2,5 л, скорость 300-3000 rpm
2. Встряхиватель (шейкер) для пробирок 50 мл и 10-15 мл.
3. Дозатор 10-100 мкл, штатив с наконечниками
4. Дозатор 100-1000 мкл, штатив с наконечниками
5. Дозатор 1000-10000 мкл, штатив с наконечниками
6. Пробирка центрифужная объемом 12-15 мл с крышкой
7. Пробирка центрифужная объемом 50 мл с крышкой
8. Центрифуга с ускорением не менее 3000 g
9. Набор сорбентов QuEchERS для этапа экстракции
10. Набор сорбентов QuEchERS для дисперсионной ТФЭ очистки экстракта
11. Флаконы для хранения экстрактов
12. Шприцевые фильтры 0,22 мкм, диаметр 13 мм, PTFE.
13. Виалы автоматического пробоотборника с крышками с септой

Объем расходных материалов для анализа 24 проб (1 серия)

Пробы (24 шт), градуировочные растворы (1 чистая проба, 6 матричных градуировочных растворов, 1 подвижная фаза А) и стандартные растворы (2 контрольные пробы с приписанным значением) выполняются по одинаковому протоколу пробоподготовки в двух параллельных измерениях.

При необходимости, наши специалисты могут проконсультировать вас и составить протокол анализа под указанную задачу, а также рассчитают необходимый набор вспомогательного оборудования и расходных материалов.

За дополнительной консультацией просим обращаться по контактам, указанным ниже:

Email: laboratory@millab.ru, od@millab.ru

Тел: +7 495 123-35-21, доб 186.

Источник фото: millab.ru, adobe.stock.com, freepik.com