Using UHPLC MS MS to analyze neonicotinoid compounds and fipronil and its metabolites

Význam tématu

Neonicotinoidní insekticidy a fipronil jsou široce užívané chemické látky v zemědělství, jejichž rezidua mohou ovlivnit zdraví včelstev a kvalitu medu. S ohledem na Evropskou potravinovou bezpečnostní autoritu (EFSA) a nová omezení užití těchto látek je klíčové vyvinout citlivé analytické metody schopné detekovat stopová množství v potravinových matricích.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo optimalizovat a ověřit postup extrakce a kvantifikace neonicotinoidů, fipronilu a jeho metabolitů v medu využitím UHPLC-MS/MS na systému Nexera X2 spojeném s trojkvadrupólovým detektorem LCMS-8060. Studie zahrnovala validaci metodiky, stanovení limitu kvantifikace (LOQ), testy recovery, reprodukovatelnosti a analýzu reálných vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorku byl aplikován postup QuEChERS a následná dSPE čisticí fáze:

• Vzor: 5 g medu, přídavek vnitřních standardů (thiamethoxam-D3, imidacloprid-D4, clothianidin-D3).
• Extrahent: acetonitril, vodní fáze, směs solí (MgSO4, NaCl, citrate).
• dSPE čištění: Biotage trubice s MgSO4, NP-EDA, C18.

Instrumentace:

• UHPLC: kolona ACE SuperC18 (100×2,1 mm, 2 µm), teplota 30 °C, gradient 5–100 % methanol/0,05 % amoniaku, průtok 0,6 mL/min, doba běhu 4 min.
• MS/MS: ESI zdroj (±1 kV), teploty: interface 400 °C, DL linie 200 °C, heat block 400 °C, plynné toky: nebulizace 3 L/min, sušení 5 L/min, heating 10 L/min, POISe injektor 2 µL.
• MRM přechody optimalizovány pro každou analytu.

Hlavní výsledky a diskuse

Method recovery pro analyty v medu spadala do rozsahu 70–120 % dle EU standardů. LOQ se pohybovaly mezi 0,001–0,020 µg/kg. Reálné vzorky z devíti komerčních medů neobsahovaly překročení regulačních limitů, detekována byla stopová množství jednotlivých látek (např. acetamiprid 0,15–1,7 µg/kg). Reprodukovatelnost (150 injekcí spiknutého medu) vykázala RSD 1,1–17,2 %, což potvrzuje stabilitu metody i při dlouhodobém provozu.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená metoda poskytuje:

• Vysokou citlivost i ve složitých matricích, schopnost detekce ng/kg.
• Rychlou analýzu (<4 min na vzorek) pro vysokou propustnost laboratoře.
• Spolehlivé monitorování reziduí pesticidů pro QA/QC v potravinářství a výzkumu vlivu na včelstva.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další matrice (pyl, propolis, pryskyřice) a přidat další skupiny pesticidů či jejich degradátů. Integrace automatizované přípravy vzorků a vysokorychlostního chromatografu přispěje k dalšímu zvýšení laboratorní efektivity. Využití HRMS pro širší screening neznámých metabolit rozšíří stávající aplikace.

Závěr

Vyvinutý UHPLC-MS/MS postup na LCMS-8060 je citlivý, reprodukovatelný a splňuje požadavky EU na stanovení neonicotinoidů, fipronilu a jejich metabolitů v medu. Metoda je vhodná pro rutinní sledování reziduí a výzkum dopadů insekticidů na včelí produkty.

Reference

• Application Note SSI-LCMS-091, Shimadzu Corporation, First Edition Oct. 2017.