Multi-Residue Pesticide Analysis in Tea: Optimized Cleanup After QuEChERS Extraction for UPLC-MS/MS and GC-MS/MS Analysis

Význam tématu

Čaj je jednou z nejrozšířenějších potravinářských surovin, a proto je nezbytné zajistit jeho kvalitu a bezpečnost vůči reziduím pesticidů. Metody rychlé extrakce QuEChERS ve spojení s selektivními cleanup postupy optimalizovanými pro LC-MS/MS a GC-MS/MS umožňují citlivou a spolehlivou analýzu širokého spektra pesticidů v sušině čaje.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo představit postupy pro multi­reziduální stanovení pesticidů v sušeném čaji využívající:

• QuEChERS extrakci pro základní izolaci pesticidů,
• dSPE a SPE cleanupy přizpůsobené chemickým vlastnostem cílových látek,
• analýzu pomocí UPLC-MS/MS a GC-MS/MS s atmosférickou tlakovou plazmovou ionizací (APGC).

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation zahrnovala:

1. Equilibraci 2 g suspenze čaje s vodou, extrakci acetonitrilem a přidanými QuEChERS solemi.
2. dSPE cleanup pro neutrální a bazické pesticidy (MgSO4/PSA/C18/GCB).
3. SPE cleanup na PSA/uhlíkovém sorbentu pro GC-MS/MS.
4. SPE cleanup na Oasis MAX pro kyselé pesticidy (např. 2,4-D).

Klíčová instrumentace:

• ACQUITY UPLC I-Class s kolonkou BEH C18 (2,1×100 mm, 1,7 µm)
• Waters Xevo TQ-S Mass Spectrometer (ESI+/- pro LC-MS/MS, APGC pro GC-MS/MS)
• DisQuE produkty pro QuEChERS a dSPE cleanup
• Sep-Pak PSA/Carbon cartridge pro GC-MS cleanup
• Oasis MAX cartridge pro kyseliny
• MassLynx V4.1 s databází Quanpedia

Hlavní výsledky a diskuse

Recovery testy (n=6) při 10 ppb a 100 ppb ukázaly většinu analyzů s reprodukovatelným % recovery v rozmezí 70–110 % a RSD < 20 %.
Matricové efekty v LC-MS/MS byly pod 35 % u všech sloučenin kromě imidaclopridu (45 % potlačení signálu).
Pro neutrální a bazické pesticidy byl dSPE cleanup dostačující pro LC-MS/MS, ale při GC-MS/MS bylo nutné SPE zabudované v cartridgi PSA/uhlík pro ochranu kolony a injekčního portu.
Oasis MAX cleanup minimalizoval koeluci kyselých interferentů díky použití MTBE/methanol/formic acid eluční směsi.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení času přípravy díky QuEChERS extrakci.
• Šetření servisu přístrojů — při správném cleanupu až stovky vzorků bez údržby.
• Flexibilita — rozdělení extraktu pro paralelní analýzu neutrálních, bazických a kyselých pesticidů.
• Vysoká robustnost a citlivost obou MS technik s minimem rušivých matricových efektů.

Budoucí trendy a možnosti využití

V dalším vývoji lze očekávat:

• Integraci dalších sorbentů pro selektivní odstranění polárních interferentů.
• Automatizaci kroků cleanupu s možností on-line couplingu k LC-MS/MS.
• Uplatnění vysoce citlivých detekcí HRMS pro identifikaci neznámých reziduí.
• Rozšíření aplikací pro zelené matrixy a bylinné extrakty.

Závěr

Optimalizované postupy QuEChERS extrakce s následným dSPE a SPE cleanupy představují efektivní platformu pro multi­reziduální analýzu pesticidů v čaji. Správná kombinace sorbentů a MS detekce zajišťuje vysokou obnovu, nízké rušení matricemi i dlouhou životnost analytických kolon.

Reference

• Michael S. Young, Kim Van Tran, Jeremy C. Shia. Multi-Residue Pesticide Analysis in Tea: Optimized Cleanup After QuEChERS Extraction for UPLC-MS/MS and GC-MS/MS Analysis. Waters Corporation, 2015.