Application of a Triggered MRM Database and Library for the Quantitation and Identification of Pesticides in Food Extracts

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v potravinách je nezbytná pro ochranu zdraví spotřebitelů a splnění regulací EU, které stanovují maximální limity reziduí (MRL) pro více než 170 000 kombinací pesticid–matice. Tradiční metody založené na LC–MS/MS často využívají dva přechody MRM, což může v komplexních matricích vést k falešně pozitivním výsledkům. Zavedení techniky triggered MRM rozšiřuje možnosti selektivní a spolehlivé identifikace pesticidů pomocí získání plného spektra fragmentů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout databázi a knihovnu triggered MRM pro více než 300 pesticidů, optimalizovat LC–MS/MS metodu pro kvantifikaci i potvrzení reziduí v potravinových extraktech a prokázat eliminaci falešných pozitiv. Metoda byla validována pro 120 klíčových pesticidů ve čtyřech reprezentativních maticích (citron, rajče, zelený čaj, heřmánek, zázvor) pomocí kvantitativních i kvalitativních kritérií podle směrnice SANCO/12495/2011.

Použitá metodika

Vzorky ovoce, zeleniny, sušeného čaje a květů heřmánku byly extrahovány pomocí metody QuEChERS s acetonitrilem, sodnou/hydroxidovou neutralizací a čištěním dispersivní SPE (PSA, GCB, MgSO4). Pro kalibraci a přípravu spiků byla připravena směs 300 pesticidů v osmi podsměsích. Metoda LC využívala gradient kyseliny mravenčí a amonného formiátu na C18 kolóně, detekce probíhala v režimu triggered MRM se dvěma primárními a až osmi dodatečnými ionty, spouštěnými při překročení prahu 50 % nejnižší kalibrační úrovně.

Použitá instrumentace

• UHPLC Agilent 1290 Infinity (Binary Pump, Autosampler, Column Compartment)
• LC/MS Agilent 6460 Triple Quadrupole s Agilent Jet Stream ESI
• Software MassHunter Optimizer pro automatickou optimalizaci fragmentů a MassHunter Quantitative Analysis pro tvorbu knihovny a vyhodnocení dat

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace podmínek kolize a fragmentace vedla ke vzniku databáze více než 2 000 přechodů pro 300 pesticidů. Metoda triggered MRM umožnila získat plné spektrum fragmentů i pro nízké koncentrace (LOQ < 1 µg/kg) při rRTD < 5 %. Porovnání kvantifikace v režimu dynamic MRM a triggered MRM pro 120 pesticidů potvrdilo téměř identické kalibrační křivky (slope deviation < 20 % u 97 % sloučenin). Spektrální knihovna zabránila falešným pozitivům – například součásti heřmánku podobné tebuthiuronu dosáhly match score pouze 58 %, pod hranicí potvrzení.

Přínosy a praktické využití metody

• Vyšší selektivita a jistota identifikace reziduí v komplexních matrických extraktech
• Rozšíření počtu monitorovaných pesticidů až dvojnásobně oproti klasickému MRM
• Rychlá, robustní validace v souladu s legislativou EU
• Automatizovaná kontrola suspect případů díky matchování s referenční knihovnou

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření databází na stovky až tisíce dalších kontaminantů (např. veterinární látky, drobná organika), integrace do režimu SWATH/DIA pro skríning neznámých látek, a nasazení umělé inteligence pro automatizované vyhodnocení spekter. Kombinace s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií by mohla nabídnout ještě vyšší selektivitu a stabilitu výsledků.

Závěr

Triggered MRM databáze a knihovna pro více než 300 pesticidů významně zvyšuje spolehlivost kvantifikace a identifikace reziduí v potravinách. Metoda splňuje legislativní požadavky na LOD/LOQ, linearitu a opakovatelnost, snižuje riziko falešných pozitiv a umožňuje efektivní skríning i potvrzení stovek pesticidů v rámci jediného analytického běhu.

Reference

1. Regulation (EC) No 396/2005 of the European Parliament and of the Council of 23 February 2005 on maximum residue levels of pesticides in or on food and feed of plant and animal origin.
2. European Guideline SANCO/12495/2011: Method validation and quality control procedures for pesticide residue analysis in food and feed.
3. Identification and Quantification of Pesticides in Chamomile and Ginger Extracts Using an Agilent 6460 Triple Quadrupole LC/MS System with Triggered MRM, Application Note 5990-8460EN.
4. Triggered MRM: Simultaneous Quantification and Confirmation Using Agilent Triple Quadrupole LC/MS Systems, Technical Overview 5990-8461EN.
5. European Committee for Standardization, EN 15662:2008.
6. Pesticide Dynamic MRM Compound Database for Screening and Identification Using Agilent Triple Quadrupole LC/MS Systems, Technical Note 5990-4255EN.