Penentuan Kandungan Phoxim dalam Beras dengan Sistem Kromatografi Cair-Spektrometri Massa Tandem LCMS-TQ9200 Wayeal

Phoxim, dengan rumus kimia C12H15N2O3PS, adalah insektisida organofosfat sintetis. Insektisida ini mencapai efek insektisidanya dengan menghambat aktivitas kolinesterase pada hama, mengganggu fungsi normal sistem saraf mereka, dan mencegah aktivitas fisiologis mereka yang teratur. Dibandingkan dengan insektisida lain seperti piretroid dan karbamat, phoxim dicirikan oleh spektrum insektisida yang luas, efektivitas pengendalian yang luar biasa terhadap larva lepidoptera, harga yang moderat, dan kemudahan aplikasi, menjadikannya sangat disukai oleh produsen pertanian. Dalam aplikasi praktis, phoxim rentan terhadap penggunaan berlebihan atau penggunaan di luar cakupan yang direkomendasikan, yang menyebabkan masalah residu pestisida yang meluas dalam produk pertanian. Residu pestisida dapat menyebabkan banyak efek buruk. Di satu sisi, mereka terakumulasi dalam tubuh manusia melalui rantai makanan, berpotensi menyebabkan keracunan akut, kerusakan kronis, dan reaksi fisiologis abnormal lainnya. Di sisi lain, mereka dapat masuk ke lingkungan melalui drainase lahan pertanian, meningkatkan konsentrasi komponen pestisida di lingkungan dan dengan demikian secara tidak langsung memengaruhi lingkungan dan kesehatan manusia. Khususnya, phoxim menimbulkan risiko potensial bagi populasi sensitif seperti anak-anak dan wanita hamil. Jika individu-individu ini menelan phoxim dalam jumlah berlebihan atau mengakumulasi kadar tinggi di tubuh mereka, hal itu dapat menyebabkan gangguan fungsi organ dan efek kesehatan yang merugikan. Oleh karena itu, deteksi residu pestisida phoxim dalam produk pertanian telah menjadi komponen penting dan krusial dari pengendalian keamanan pangan.

Eksperimen ini dilakukan sesuai dengan standar nasional GB/T 20770-2008, "Penentuan 486 Residu Pestisida dan Bahan Kimia Terkait dalam Biji-bijian dengan Kromatografi Cair-Spektrometri Massa Tandem." Analisis kandungan phoxim dalam beras dilakukan menggunakan sistem kromatografi cair-spektrometri massa tandem Wayeal LCMS-TQ9200. Protokol ini dilengkapi dengan sistem kromatografi cair-spektrometri massa tandem Wayeal, yang memenuhi persyaratan untuk deteksi kualitatif dan kuantitatif rutin sampel uji.

Kata Kunci: Spektrometri massa kuadrupol tripel; Phoxim; Residu pestisida.

1. Instrumen dan Reagen

1.1 Daftar Konfigurasi Instrumen

Tabel 1 Daftar Konfigurasi Instrumen

1.2 Reagen dan Standar

Tabel 2 Reagen dan Standar

1.3 Bahan Eksperimen dan Peralatan Bantu

Vortex mixer;

Sentrifus kecepatan tinggi;

Timbangan analitik.

2. Metode Eksperimen

2.1 Persiapan Larutan

2.1.1 Asetonitril-Asam Asetat (99+1, v/v): Ukur 10mL asam asetat dan tambahkan ke 990mL asetonitril, lalu campur hingga rata.

2.1.2 Larutan Air Amonium Format-Asam Format (2mmol/L): Timbang 0,1261g amonium format, larutkan dalam dan encerkan hingga 1000mL dengan larutan air asam format 0,01%, lalu kocok hingga homogen.

2.1.3 Larutan Amonium Format-Asam Format dalam Metanol (2 mmol/L): Timbang 0,1261g amonium format, larutkan dalam dan encerkan hingga 1000 mL dengan larutan asam format 0,01% dalam metanol, lalu kocok hingga homogen.

2.2 Pra-perlakuan Sampel

Timbang 5g sampel uji (akurat hingga±0,01g) ke dalam tabung sentrifus 50mL. Tambahkan 10mL air, vortex hingga tercampur rata, dan diamkan selama 30 menit. Tambahkan 15mL larutan asetonitril-asam asetat dan satu homogenizer keramik, lalu kocok kuat selama 1 menit. Selanjutnya, tambahkan 6g magnesium sulfat anhidrat dan 1,5g natrium asetat, kocok kuat selama 1 menit lagi, lalu sentrifus pada 4200 r/menit selama 5 menit. Pindahkan supernatan secara kuantitatif ke dalam tabung sentrifus plastik yang berisi zat pengering dan bahan pemurnian (menggunakan 150mg magnesium sulfat anhidrat, 50mg C18, dan 50mg PSA per mililiter ekstrak). Sentrifus pada 4200 r/menit selama 5 menit, lalu ambil supernatan dan saring melalui filter membran mikropori untuk penentuan selanjutnya.

2.3 Kondisi Eksperimen

2.3.1 Kondisi Kromatografi Cair

Kolom kromatografi: C18 1,7 μm 2,1x50 mm；

Fase gerak: Fase A: Larutan amonium format-asam format dalam metanol (2mmol/L); Fase B: Larutan air amonium format-asam format (2mmol/L).

Laju alir: 0,3mL/menit;

Suhu kolom: 40 °C;

Volume injeksi: 5μL.

2.3.2 Kondisi Spektrometri Massa

Tabel 3 Parameter Spektrometri Massa Senyawa

Catatan: Ion yang ditandai dengan * adalah ion kuantitatif.

3. Hasil Eksperimen

3.1 Kromatogram Standar

Penentuan phoxim selesai dalam waktu 6,5 menit. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, puncak senyawa menunjukkan bentuk puncak yang baik dan respons yang memuaskan, memenuhi persyaratan analisis eksperimental.

Gbr 1 Kromatogram Phoxim

3.2 Rentang Linier

Ambil volume yang sesuai dari larutan standar phoxim dan diencerkan secara seri dengan matriks kosong untuk mendapatkan konsentrasi 10, 5, 2, 1, 0,5, 0,1, dan 0,05ng/mL untuk persiapan kurva kalibrasi. Rentang linier ditetapkan dari 0,05 hingga 10ng/mL. Deviasi hasil deteksi linier dari konsentrasi yang diketahui berada dalam deviasi maksimum yang diizinkan. Koefisien korelasi (R2) adalah 0,99971, menunjukkan hubungan linier yang sangat baik untuk analit.

Gbr 2 Kurva Standar Phoxim

3.3 Pengulangan

Larutan phoxim pada tiga konsentrasi (0,5, 2, dan 10ng/mL) disuntikkan enam kali berturut-turut. Hasilnya, seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah ini, menunjukkan bahwa standar deviasi relatif (RSD) untuk semua titik data pada konsentrasi phoxim tinggi, sedang, dan rendah berada dalam 5%, memenuhi persyaratan eksperimental.

Tabel 4 Uji Pengulangan untuk Phoxim pada Konsentrasi Tinggi, Sedang, dan Rendah

3.4 Pemulihan Spike

Larutan standar phoxim ditambahkan ke sampel untuk mencapai konsentrasi 4ng/mL, dan sampel kemudian dianalisis dengan LC-MS. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 3. Nilai rata-rata dari enam injeksi berturut-turut adalah 4,194ng/mL, dengan RSD 4,623% dan tingkat pemulihan 104,85%, memenuhi persyaratan eksperimental.

Gbr 3 Kromatogram Pemulihan Spike Phoxim

3.5 Residu Kosong

Setelah menyuntikkan larutan standar 10ng/mL secara terus menerus, sampel matriks kosong kemudian disuntikkan untuk menilai dan menghitung residu kosong apa pun. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 4, menunjukkan bahwa tidak ada residu kosong yang terdeteksi.

Gbr 4 Kromatogram Kosong

3.6 Uji Sampel

Sampel A diproses sesuai dengan metode pra-perlakuan yang dijelaskan dalam protokol ini, dan kandungan phoxim yang terukur dalam Sampel A adalah 9,552μg/kg.

Gbr 5 Kromatogram Phoxim dalam Sampel A

4. Kesimpulan

Metode ini menggunakan sistem kromatografi cair-spektrometri massa tandem Wayeal LCMS-TQ9200 untuk penentuan residu phoxim dalam makanan turunan tumbuhan. 

Data menunjukkan bahwa metode ini menghasilkan puncak spektrometri massa yang baik dan tidak ada ekor. Sensitivitas memenuhi persyaratan eksperimental, dengan R2 lebih besar dari 0,999. Pengulangan pada konsentrasi tinggi, sedang, dan rendah berada dalam 5%, dan tingkat pemulihan spike adalah 104,85%. Tidak ada carryover sistem yang diamati setelah sampel konsentrasi tinggi. Hasil ini mengkonfirmasi bahwa metode ini, yang dilengkapi dengan sistem kromatografi cair-spektrometri massa tandem Wayeal, memenuhi persyaratan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif rutin analit target dalam sampel uji.