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Bestimmung von thermolabilen und nichtflüchtigen Pflanzenschutzmittel-Rückständen in pflanzlichen Lebensmitteln
Anwendung der Hochleistungsdünnschicht-chromatographie mit automatischer Mehrfachentwicklung und ihrer Online-Kopplung mit der Hochleistungsflüssig-chromatographie
Wippo, Ursula
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, Methoden zu entwickeln, mit denen Rückstände thermo-labiler und nichtflüchtiger Pflanzenschutzmittel in pflanzlichen Lebensmitteln identifiziert und quantifiziert werden können. Für die Aufarbeitung der Lebensmittelproben wurde die DFG-Methode S19 und die Methode S19-Online eingesetzt. Diese Methoden wurden für die ausgewählten Pestizide, die Benzoyl-harnstoffe, Iprodion und basische Fungizide, optimiert. Zur Aufreinigung der pflanzlichen Lebensmittelextrakte wurden die Festphasenextraktion an Kieselgel und an Umkehrphasen eingesetzt. Zur weiteren Aufreinigung der Probenextrakte diente die analytische und die präparative GPC. Die chromatographische Trennung erfolgte mittels Hochleistungsdünnschichtchromato-graphie mit automatischer Mehrfachentwicklung (HPTLC / AMD) teilweise mit der Online-Kopplung zur Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC). Mit diesen Verfahren ist eine Trennung von Matrixkomponenten und Analyten ohne Hitzeeinwirkung möglich. Zunächst wurde die Eignung dieser chromatographischen Analysentechniken erfolgreich geprüft. Basierend auf den erhaltenen Ergebnissen wurden Analysenmethoden für ausgewählte Pestizide, die Benzoylharnstoffe, Iprodion und basische Fungizide, entwickelt. Zusätzlich wurden als Alternativmethoden die GC nach Pentafluorbenzylierung und LC / MS für die Analytik der ausgewählten Pestizide entwickelt. Für die Benzoylharnstoffe erwies sich die LC / MS und für Carbendazim und Thiabendazol erwies sich die GC / MS nach Penta-fluorbenzylierung als geeignet. Aufgrund von Matrixeffekten wird eine Quantifizierung mittels Standardadditionskalibrierung empfohlen. Aus der Summe der Ergebnisse konnte geschlossen werden, dass die Online-Kopplung der HPLC mit der HPTLC / AMD die Bestimmung von Pestizid-Rückständen oberhalb einer Konzentration von 0,1 mg/kg ohne aufwendige Aufreinigung erlaubt. Durch die Verbesserung der Empfindlichkeit bzw. der Spezifität der Rückstandsbestimmung, wie sie durch Bioauto-graphie mit Schimmelpilzen oder eine chemischen Derivatisierung erzielt werden kann, konnte eine aufwendige Aufreinigung auch unterhalb dieser Konzentration unterbleiben. Bei optimaler Aufreinigung konnten die untersuchten Pestizide bei einer Konzentration von 0,01 mg/kg bestimmt werden. Anhand der Charakterisierung von Whisky-Inhaltsstoffen mittels der HPTLC / AMD und ihrer Online-Kopplung mit der HPLC konnte der große Anwendungsbereich dieser chromato-graphischen Verfahren gezeigt werden.
This thesis was aimed to develop methods to identify and quantify thermically unstable and nonvolatile pesticide residues in vegetable foodstuffs. Sample preparation was performed according to both the DFG Method S19 as well as the Method S19-Online . These methods were optimised for the selected pesticides: benzoylureas, iprodione and basic fungicides. The vegetable food extracts were purified via Solid Phase Extraction using normal (Silicagel) and reversed phases Further clean up of the sample extracts was carried out via analytical and preparative GPC. The chromatographic separation was performed by High Performance Thin Layer Chromatography with Automatic Multiple Development (HPTLC/AMD) or on-line coupling of High Performance Liquid Chromatography (HPLC) with HPTLC/AMD. These procedures allow the separation of matrix components and analytes without heat exposure. Initially, the suitability of these chromatographic analysis techniques was successfully examined. Based on the results obtained, analysis methods for the selected pesticides, benzoylureas, iprodione and basic fungicides, were developed. Additionally, GC after derivatization with pentafluorobenzyl bromide and LC-MS were developed as alternative analysis methods for the selected pesticides. The LC-MS proved suitable for the Benzoylureas and the GC-MS of pentafluorobenzyl derivatives proved suitable for carbendazim and thiabendazole. Due to matrix effects, quantification is recommended by standard addition calibration. The results demonstrate that on-line coupling of HPLC with HPTLC/AMD permits the determination of pesticide residues above a concentration of 0,1 mg/kg without elaborated clean up. Elaborate clean up may be omitted below this concentration upon improvement of the sensitivity and/or the specificity e.g. by using bioautography with mold fungi or a chemical derivatisation. The analysed pesticides could be determined at a concentration of 0,01 mg/kg after optimal clean up. The wide application range of HPTLC/AMD and its on-line coupling with the HPLC could be demonstrated exemplary to characterise whisky ingredients.
