Simultaneous Determination of 21 Plant Growth Regulators in Various Fruits Using QuEChERS Coupled with an HPLC-MS/MS Technique

Význam tématu

Plant growth regulators představují široce používané látky v zemědělské praxi pro podporu růstu, kvetení a zvýšení odolnosti rostlin vůči stresům. Nadměrné či nekontrolované používání těchto sloučenin však může vést k nežádoucím reziduím v ovoci a představovat zdravotní riziko pro spotřebitele. Současné legislativní limity pro maximální povolené zbytky PGR ve vybraných plodinách vyžadují metody s vysokou citlivostí, přesností a možností simultánního stanovení více látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout a ověřit rychlou, spolehlivou a citlivou analytickou metodu pro simultánní stanovení 21 nejčastěji používaných růstových regulátorů v ovoci. Použitá kombinace postupu QuEChERS a extrakce vzorků byla optimalizována tak, aby pokryla široké spektrum chemických vlastností analyzovaných substancí. Kvantifikace byla prováděna pomocí HPLC-ESI-MS/MS na základě matrix-matched kalibrací.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky jablek, hrušek, jahod, hroznů a pomerančů byly homogenizovány a váženy po 10 g. Extrakce probíhala s 10 ml acetonitrilu obsahujícího 1 % octové kyseliny, následovala srážecí fáze s MgSO4 a acetátovým pufrem. Pro čištění extraktu byla nasazena disperzní SPE s C18 sorbentem v přítomnosti anhydridního MgSO4. Separace probíhala na Agilent Infinity UHPLC 1290 systému s kolonkou XDB-C18 (4,6 × 100 mm, 5 µm), teplota 35 °C, mobilní fáze A 5 mmol/l amonného octanu s 0,05 % kyseliny mravenčí, B acetonitril, průtok 0,5 ml/min, gradient definovaný ve čtyřech krocích. Detekce v režimu MRM byla zajištěna na Agilent 6460 Triple Quadrupole MS s Agilent Jet Stream ESI zdrojem, napětí 4000 V, pozitivní i negativní ionizace, optimální kolizní energie pro každou substanci.

Hlavní výsledky a diskuse

Pro všechny analyty byla prokázána lineární kvantifikační oblast přesahující 2–3 řády v rozmezí 0,10–1000 µg/l matrix-matched standardů, korelační koeficienty vyšší než 0,99. Meze detekce (LOD) se pohybovaly mezi 0,020 a 6,0 µg/kg, meze kvantifikace (LOQ) mezi 0,10 a 15,0 µg/kg. Průměrné recovery při třech úrovních nástřiku dosahovaly 73–111 %, relativní směrodatné odchylky (n=6) byly mezi 3,0 a 17,2 %. Vyhodnocení matrice ukázalo významné potlačení i zesílení signálu u přibližně poloviny sloučenin, což zdůvodnilo použití matrix-matched kalibrace. Optimalizovaný postup QuEChERS s C18 čištěním omezil interferenci a zajistil vysokou reprodukovatelnost.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená metoda nabízí rychlý a jednoduchý postup přizpůsobený rutině QA/QC laboratoří, umožňuje simultánní analýzu širokého spektra růstových regulátorů v různých typech ovoce. Díky nízkým LOQ výrazně splňuje i nejnáročnější legislativní požadavky a usnadňuje monitoring reziduí v potravinářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je rozšíření metody na další typy matric, včetně zeleniny, a adaptace na high-resolution MS pro potvrzení identity residuí. Perspektivní je automatizace extrakce a miniaturizace QuEChERS postupů, která umožní zvýšení vzorkovací kapacity a snížení spotřeby chemikálií.

Závěr

Vyvinutá metoda kombinuje jednoduché vzorkování, efektivní čištění a citlivou HPLC-MS/MS detekci a umožňuje spolehlivé a reprodukovatelné stanovení 21 PGR v ovoci. Metoda vykazuje vysokou linearitu, nízké meze detekce a splňuje požadavky norem pro obsah reziduí v potravinách.

Reference

1. Huang H H a kol. Chin. J. Chromatogr. 32 (2014) 707
2. EU Pesticide Database
3. Japan Food Chemical Research Foundation
4. China National Food Safety Standard GB-2763-2014
5. Esparza X a kol. J. Chromatogr. A 1216 (2009) 4402
6. Riediker S a kol. J. Chromatogr. A 966 (2002) 15
7. Ma L a kol. Food Anal. Methods 6 (2013) 941