LC-MS/MS Analysis of Pesticide Residues in Rice and Unexpected Detection of Residues in an Organic Rice Sample
Aplikace | 2015 | WatersInstrumentace
Rýže je jednou z nejrozšířenějších potravin na světě a její produkce často vyžaduje použití pesticidů, které chrání úrodu, ale mohou zanechávat rezidua škodlivá pro lidské zdraví i životní prostředí. Monitorování těchto zbytků včetně vzorků označených jako ekologické je klíčové pro dodržení legislativních limitů a zajištění kvality potravin.
Cílem této práce bylo vyvinout rychlou a citlivou vícekomponentní metodu pro stanovení více než 200 pesticidů v různých typech rýže, včetně basmati, jasmínové a organické hnědé. Studie zahrnovala validaci lineárních rozsahů, výtěžnosti extrakce a aplikaci metody na komerční vzorky, přičemž byla překvapivě odhalena přítomnost reziduí i v organické rýži.
Vzorky rýže byly nejprve rozemlety na prášek, poté homogenizovány vodou a extrahovány 1% kyselinou octovou v acetonitrilu za použití modifikovaného postupu QuEChERS. Po centrifugaci byl extrakt koncentrován pod dusíkem, rekonstituován v 50:50 voda:acetonitril a filtrován PTFE stříkačkovým filtrem. Kalibrace probíhala jak v čistém rozpouštědle, tak v matrici, a pro přesné stanovení inkorporovaných reziduí byla využita metoda standardního přídavku.
Všech více než 200 analyzovaných pesticidů bylo detekováno pod úrovní maximálních reziduí stanovených EU (0,01–8 mg/kg). Více než 85 % ukázalo v matrici lineární odezvu s koeficientem determinace R² > 0,99, zbývající analyty měly R² > 0,98. Výtěžnosti extrakce pro 92 % pesticidů spadaly do akceptovatelného intervalu 70–120 %, RSD byly obecně nižší než 20 %. Při analýze komerčních vzorků byly v konvenčních rýžích zjištěny jednotlivé rezidua (např. piperonyl butoxid, imidacloprid), u organické hnědé rýže byly detekovány nízké koncentrace pesticidů, které však nepřekročily toleranční limity FDA/EPA. Standardní přídavek umožnil přesnou kvantifikaci sedmi pesticidů v jednom basmati vzorku.
Metoda umožňuje jednorázovou injekci k získání kvalitativních i kvantitativních údajů pro stovky látek. Díky jednoduché přípravě vzorku a automatizovanému zpracování dat šetří čas a náklady v laboratořích potravinové bezpečnosti a kontroly kvality. Standardní přídavek v TargetLynx usnadňuje přesné stanovení inkorporovaných reziduí.
Očekává se rozšíření podobných metod na další potravinové a environmentální matrice, včetně neznámého screeningového přístupu (non-target screening). Dále je možné zvýšit propustnost analýz pomocí paralelizace UPLC a propojení se cloudovými platformami pro sdílení a porovnávání dat. Vývoj softwarových nástrojů by mohl zpřístupnit pokročilé algoritmy pro identifikaci nečekaných kontaminantů.
Představená LC-MS/MS metoda založená na modifikovaném QuEChERS přístupu prokázala vysokou citlivost, linearitu a reprodukovatelnost při stanovení více než 200 pesticidů v rýži. Dokáže spolehlivě odhalit rezidua pod stanovenými limity a poskytuje komplexní nástroj pro rutinní monitoring i vyšetřování neočekávaných kontaminací, například v organických potravinách.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Rýže je jednou z nejrozšířenějších potravin na světě a její produkce často vyžaduje použití pesticidů, které chrání úrodu, ale mohou zanechávat rezidua škodlivá pro lidské zdraví i životní prostředí. Monitorování těchto zbytků včetně vzorků označených jako ekologické je klíčové pro dodržení legislativních limitů a zajištění kvality potravin.
Cíle a přehled studie
Cílem této práce bylo vyvinout rychlou a citlivou vícekomponentní metodu pro stanovení více než 200 pesticidů v různých typech rýže, včetně basmati, jasmínové a organické hnědé. Studie zahrnovala validaci lineárních rozsahů, výtěžnosti extrakce a aplikaci metody na komerční vzorky, přičemž byla překvapivě odhalena přítomnost reziduí i v organické rýži.
Použitá metodika
Vzorky rýže byly nejprve rozemlety na prášek, poté homogenizovány vodou a extrahovány 1% kyselinou octovou v acetonitrilu za použití modifikovaného postupu QuEChERS. Po centrifugaci byl extrakt koncentrován pod dusíkem, rekonstituován v 50:50 voda:acetonitril a filtrován PTFE stříkačkovým filtrem. Kalibrace probíhala jak v čistém rozpouštědle, tak v matrici, a pro přesné stanovení inkorporovaných reziduí byla využita metoda standardního přídavku.
Použitá instrumentace
- ACQUITY UPLC H-Class systém s kolonkou BEH C18 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm)
- Xeno TQD tandémová kvadrupólová hmotnostní spektrometrie
- MassLynx MS Software a TargetLynx Application Manager pro automatizovanou zpracování dat
- Waters DisQuE QuEChERS pouches pro disperzní extrakci
- LC multi-residue pesticide standards kit pro přípravu standardních směsí
Hlavní výsledky a diskuse
Všech více než 200 analyzovaných pesticidů bylo detekováno pod úrovní maximálních reziduí stanovených EU (0,01–8 mg/kg). Více než 85 % ukázalo v matrici lineární odezvu s koeficientem determinace R² > 0,99, zbývající analyty měly R² > 0,98. Výtěžnosti extrakce pro 92 % pesticidů spadaly do akceptovatelného intervalu 70–120 %, RSD byly obecně nižší než 20 %. Při analýze komerčních vzorků byly v konvenčních rýžích zjištěny jednotlivé rezidua (např. piperonyl butoxid, imidacloprid), u organické hnědé rýže byly detekovány nízké koncentrace pesticidů, které však nepřekročily toleranční limity FDA/EPA. Standardní přídavek umožnil přesnou kvantifikaci sedmi pesticidů v jednom basmati vzorku.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje jednorázovou injekci k získání kvalitativních i kvantitativních údajů pro stovky látek. Díky jednoduché přípravě vzorku a automatizovanému zpracování dat šetří čas a náklady v laboratořích potravinové bezpečnosti a kontroly kvality. Standardní přídavek v TargetLynx usnadňuje přesné stanovení inkorporovaných reziduí.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření podobných metod na další potravinové a environmentální matrice, včetně neznámého screeningového přístupu (non-target screening). Dále je možné zvýšit propustnost analýz pomocí paralelizace UPLC a propojení se cloudovými platformami pro sdílení a porovnávání dat. Vývoj softwarových nástrojů by mohl zpřístupnit pokročilé algoritmy pro identifikaci nečekaných kontaminantů.
Závěr
Představená LC-MS/MS metoda založená na modifikovaném QuEChERS přístupu prokázala vysokou citlivost, linearitu a reprodukovatelnost při stanovení více než 200 pesticidů v rýži. Dokáže spolehlivě odhalit rezidua pod stanovenými limity a poskytuje komplexní nástroj pro rutinní monitoring i vyšetřování neočekávaných kontaminací, například v organických potravinách.
Reference
- Horizon Scan database, UK Food and Environment Research Agency, údaje 2011–2014.
- Pareja L., Cesio V., Heinzen H., Fernández-Alba A. R., "Evaluation of various QuEChERS based methods for the analysis of herbicides and other commonly used pesticides in polished rice by LC-MS/MS", Talanta, 83(5):1613–1622, 2011.
- Waters Corporation, "DisQuE Dispersive Sample Preparation", brožura č. 720003048en, červen 2012.
- Electronic Code of Federal Regulations Title 7, Agriculture, Part 205 National Organic Program, U.S. Government Publishing Office, 2015.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A generic approach for simultaneous detection and quantification of pesticides, veterinary drugs, and aflatoxin M1 in milk using LC-MS/MS
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 65933 A generic approach for simultaneous detection and quantification of pesticides, veterinary drugs, and aflatoxin M1 in milk using LC-MS/MS Ramiz M.R. Azad1, Brijesh Pandey1, Dasharath Oulkar1, and Sagar Utture2 Customer Solution Center, Thermo Fisher Scientific, Ghaziabad, India.…
Klíčová slova
pesticide, pesticideveterinary, veterinarymedicines, medicinesdrugs, drugsmycotoxin, mycotoxincategory, categorymedicine, medicinename, namebromuconazole, bromuconazolealdicarb, aldicarbspinosad, spinosadrsd, rsdesi, esicompound, compoundfipronil
Multimethod Pesticide Analysis with the Agilent 1260 Infinity II Prime LC System and Agilent Ultivo Triple Quadrupole LC/MS
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Food & Agriculture Multimethod Pesticide Analysis with the Agilent 1260 Infinity II Prime LC System and Agilent Ultivo Triple Quadrupole LC/MS ×105 4.0 3.6 3.2 Counts 2.8 2.4 2.0 1.6 1.2 0.8 0.4 0 2 ×105 3 4…
Klíčová slova
methyl, methylnegativ, negativlloq, lloqcollision, collisionrecovery, recoverypesticides, pesticidesenergy, energyname, namepesticide, pesticideppt, pptmin, minretention, retentionphosphamidon, phosphamidoncompound, compoundcompounds
Development and Validation of a Routine Multi-Residue Method for the Quantitative Determination of Pesticide Residues in Fruits, Vegetables, and Rice Using UPLC-MS/MS
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Development and Validation of a Routine Multi-Residue Method for the Quantitative Determination of Pesticide Residues in Fruits, Vegetables, and Rice Using UPLC-MS/MS Renata Jandova, Sara Stead, and Eimear McCall Waters Corporation, Wilmslow, UK APPLICATION BENEFITS ■■…
Klíčová slova
esi, esiresidue, residuepesticide, pesticidemulti, multipicoxystrobin, picoxystrobincyproconazole, cyproconazolecronos, cronosvalidation, validationroutine, routinepesticides, pesticidesdisque, disqueresidues, residuesspinetoram, spinetoramspinosad, spinosadcyromazine
Improved LC/MS/MS Pesticide Multiresidue Analysis Using Triggered MRM and Online Dilution
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Improved LC/MS/MS Pesticide Multiresidue Analysis Using Triggered MRM and Online Dilution Application Note Food Safety Authors Abstract Katerina Mastovska1, John This application note describes the development and validation of a large pesticide Zulkoski1, Erika Deal2 , Lukas multiresidue LC/MS/MS method…
Klíčová slova
counts, countsmin, minacquisition, acquisitionsulfone, sulfonemethyl, methyloxon, oxonsulfoxide, sulfoxidetriggered, triggeredpyrethrum, pyrethrumcas, castime, timecovance, covancemrms, mrmsprimary, primarytransition