Multi-class pesticides analysis in challenging vegetable matrices using fast 5 msec MRM with 15 msec polarity switching

Význam tématu

Rostoucí požadavky na monitorování reziduí pesticidů ve výrobě potravin si vyžádaly rychlé a citlivé metody schopné pokrýt široké spektrum látek. Harmonizované přístupy pro více tříd pesticidů usnadňují mezinárodní obchod a zajišťují ochranu spotřebitele před překročením maximálních reziduí (MRL).

Cíle a přehled studie / článku

Studie prezentuje aplikaci ultrarychlého režimu MRM (Multiple Reaction Monitoring) s dobou průchodu (dwell time) 5 ms a polaritním přepínáním 15 ms pro detekci 138 pesticidů ve vybraných zeleninových matrixech (paprika, pórek). Cílem bylo ověřit dosažení LOQ pod 10 ppb a hodnocení účinnosti předúpravy QuEChERS ve spojení s novým LC-QqQ přístrojem Shimadzu LCMS-8040.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky zeleniny byly připraveny podle EU QuEChERS protokolu: homogenizace, extrakce acetonitrilem se směsí solí (MgSO4, NaCl, citráty), dispersivní SPE čištění (PSA, ENVI-Carb) a následné filtrování.

• HPLC: Shimadzu Nexera UHPLC s kolonkou Shim-pack XR-ODSII (75×2 mm, 2.2 μm)
• Mobilní fáze: voda s 2 mM ammonium formiátem a 0,1 % kyselinou formiovou (A) a methanol (B); gradient 5–100 % B
• MS: LCMS-8040 Triple Quadrupole, ESI pol./neg.; ionizační napětí +4,5 kV/−3,5 kV
• Rychlost skenování: 15 000 u/s, polaritní přepínání: 15 ms, MRM: 276 přechodů, dwell time 5 ms

Hlavní výsledky a diskuse

LOQ pod 10 ppb dosáhlo všech 72 pesticidů metodou LC-QqQ a 47 ze 66 metodou GC-QqQ (71 %). Všechny analyty LC tančily pod legislativními limity 10 ppb. Kalibrační křivky pro zástupce (azoxystrobin, karbofuran, ethion, methidathion) vykázaly lineární odezvu v rozsahu 1–500 ppb. Úspěšnost návratnosti (~70–120 %) byla potvrzena v paprice i pórku. Občasné recoveries nad 120 % byly přičteny přítomnosti cílených analyz v matrici blank.

Přínosy a praktické využití metody

Ultrarapidní MRM s krátkou dobou dwell time umožňuje rozšířit počet sledovaných pesticidů v jediném běhu bez úbytku citlivosti. Metoda zjednodušuje workflow laboratoří QA/QC, zrychluje analýzu a minimalizuje potřebu dvou samostatných LC-MS/MS a GC-MS/MS běhů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj by mohl směřovat k integraci iontových mobility separací pro lepší rozlišení izobarických interferencí a ke zkrácení doby analýzy pod 10 minut. Kombinace s automatizovanou předúpravou by dále zvýšila propustnost a reprodukovatelnost měření. S rozšiřováním databází pesticidů se očekává adaptace metod pro ultra-sledování nových molekulárních typů.

Závěr

Metoda ultrarychlého 5 ms MRM s 15 ms polaritním přepínáním na LCMS-8040 prokázala schopnost simultánně stanovit 138 pesticidů v náročných zeleninových matrixech pod legislativními limity. Přístrojový přístup kombinuje vysokou citlivost, selektivitu a rychlost, čímž splňuje požadavky moderních laboratoří potravinové bezpečnosti.

Reference

1. Fujito Y., Inohana Y., Arakawa K., Hirano I. Multi-class pesticides analysis in challenging vegetable matrices using fast 5 msec MRM with 15 msec polarity switching. Shimadzu ASMS 2012.