Determination of Anionic Polar Pesticides in Wheat Flour Extracts Using UPLC-MS/MS with the Torus DEA Column

Význam tématu

Analýza aniontových polárních pesticidů v potravinových matricích, jako je pšeničná mouka, je klíčová pro zajištění souladu s maximálními reziduálními limity (MRL). Tyto sloučeniny jsou vysoce polární, čímž často vykazují nízkou retenci na běžných chromatografických kolonách a výrazné matricové efekty. Efektivní detekce bez nutnosti složitého čištění extraktů umožňuje rychlou kontrolu kvality a bezpečnosti potravin.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo adaptovat a validovat metodu založenou na protokolu Quick Polar Pesticides (QuPPe) pro extrakci z pšeničné mouky a stanovit koncentrace aniontových polárních pesticidů a jejich metabolitů pomocí UPLC-MS/MS na sloupci Torus DEA. Metoda byla přenesena z ACQUITY UPLC I-class na H-class Bio systém s inertními trubicemi, aby se minimalizovala adsorpce kovových iontů.

Použitá metodika

Vzorky mouky (5 g) se extrahovaly vodou a methanolem s 1 % kyselinou mravenčí, následoval krok „freeze-out“ při –4 °C, centrifugace a filtrace. Pro kvantifikaci byly připraveny matrix-match standardy v rozsahu 0,005–0,250 mg/kg. Validace proběhla podle SANTE 11813/2017, včetně opakovaných injekcí (n=15) spikovaných vzorků 0,1 mg/kg pro stanovení přesnosti a preciznosti.

Použitá instrumentace

• UPLC systém: ACQUITY UPLC H-Class Bio se vzorkovačem FTN
• Chromatografická kolona: Torus DEA 1,7 μm, 2,1×100 mm
• Mobilní fáze: A) 50 mM ammonium formiát + 0,9 % kyselina mravenčí; B) acetonitril + 0,9 % kyselina mravenčí
• Hmotnostní spektrometr: Xevo TQ-XS s ESI, MassLynx v4.2 a TargetLynx XS
• Optimalizace MRM přechodů a měkká ionizace pro ethephon pomocí IntelliStart

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla chromatografické separace všech analyzovaných pesticidů včetně izobarických zastoupení (AMPA vs. fosetyl-Al). Senzitivita umožnila detekci na úrovni 0,01 mg/kg (10 ppb). Kalibrační křivky vykázaly koeficient determinace r2 > 0,99 a zpětné odchylky < 20 %. Replikované injekce 0,1 mg/kg měly RSD < 5 % (kromě AMPA 9,6 % a fosetyl‐Al 5,4 %). Přítomnost fosfonové kyseliny v matici byla stanovena metodou standardního přidání na úrovni 0,002 mg/kg.

Přínosy a praktické využití metody

• Zjednodušená extrakce bez derivatizace a složitého čištění
• Vysoce citlivá a selektivní jednoanalytická analýza celého reziduálního definu
• Vhodné pro rutinní monitoring MRL v obilovinách a potravinářských produktech

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektra analyzovaných polárních pesticidů novými koloniemi určenými pro aniontové sloučeniny
• Integrace s automatizovanými extrakčními systémy pro vyšší průtok vzorků
• Přenos metody na další UPLC-MS/MS systémy a validace pro různé potravinářské matrice
• Využití stabilních izotopových standardů pro zlepšení kvantifikace v náročných matricích

Závěr

Upravená QuPPe metoda ve spojení s UPLC-MS/MS na sloupci Torus DEA a Xevo TQ-XS prokázala vysokou citlivost, selektivitu a robustnost pro stanovení aniontových polárních pesticidů v pšeničné mouce bez nutnosti složitého čištění. Metoda je vhodná pro kontrolu MRL, přičemž konečný uživatel by měl provést vlastní validaci na svých vzorcích.

Reference

1. EURL Quick Polar Pesticides (QuPPe) method, European Union Reference Laboratory, 2018.
2. Wuyts B. et al. Determination of Anionic Polar Pesticides in Spinach using a Novel Application of Torus DEA Column Chemistry by LC-MS/MS. Waters Application Note 720006213EN, 2018.
3. European Commission. Guidance Document on Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues Analysis in Food and Feed (SANTE 11813/2017), 2017.
4. Waters Corporation. Torus DEA Column Startup Guide for Polar Pesticide Separations, Document no. 720006156EN, 2017.