Validated method for analysis of 190 pesticides in black tea using LCMS-8045

Význam tématu

Černý čaj je jedním z nejrozšířenějších nápojů na světě a jeho konzumace představuje potenciální zdroj vystavení reziduím pesticidů. S rostoucí intenzitou zemědělské produkce vyvstává potřeba rychlých, citlivých a přesných vícenásobných metod pro kontrolu zbytkových látek v potravinách. V tomto kontextu je analýza desítek až stovek pesticidů v komplexní matrici černého čaje náročným, ale klíčovým úkolem pro zajištění bezpečnosti konzumentů.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl vyvinout a validovat jednoduchou a vysoce výkonnou metodu pro simultánní stanovení 190 pesticidů v černém čaji podle požadavků SANTE. Metoda kombinuje rychlou extrakci přes techniku QuEChERS s vysoce účinnou chromatografií a selektivní detekcí pomocí triplekvadrupólového hmotnostního spektrometru Shimadzu LCMS-8045.

Použitá metodika a instrumentace

Popis hlavních kroků přípravy vzorku:

• Extrahování: 0,5 g mletého čaje promícháno s 5 ml vody a 5 ml acetonitrilu s 1 % octovou kyselinou.
• QuEChERS: přidání standardní směsi solí, krátké vortexování.
• Cleanup (dSPE): primární sekundární aminy (PSA), C18 a grafitový uhlík k odstranění pigmentů.
• Koncentrace a rekonstituce: odpaření N₂ a rozpuštění v 1:1 vodě a methanolu s formamovým nebo octanovým bufferem.
• Filtrace 0,22 µm injekční stříkačkovým filtrem.

Instrumentace:

• UHPLC Nexera X2 s kolonkou Shim-pack XR ODS II (150 × 3,0 mm, 2,7 µm).
• Mobilní fáze A: voda + 2 mM amoniového formiátu + 0,002 % kyseliny mravenčí; B: methanol se stejnými přísadami; tok 0,4 ml/min; teplota kolony 40 °C; gradient 10–100 % B.
• MS: Shimadzu LCMS-8045 triple kvadrupól; ESI pozitivní; UF citlivost; skenovací rychlost 30 000 u/s; polarity switching 5 ms; rozstřik N₂, zahřívací plyn 10 l/min, interface 300 °C, desolvace 250 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární rozsah stanovení pokrývá 1–50 µg/kg s koeficientem determinace r² ≥ 0,99 jak v čistém roztoku, tak v matrix match kalibraci. Matricový efekt překročil 20 % u 124 pesticidů, proto se pro kvantifikaci doporučují kalibrace připravené v extraktu čaje. Průměrné zotavení 158 analyty se pohybuje mezi 70–120 %, zbývajících 32 mezi 40–70 %, přičemž všechny výsledky vykazují RSD < 20 %. Systémová přesnost: RSD plochy < 10 %, RT < 1 %. Relativní iontové poměry u spikovaných vzorků splňují limity ± 30 % podle SANTE.

Přínosy a praktické využití metody

Tento protokol nabízí vysokou propustnost a spolehlivost pro rutinní kontrolu zbytků pesticidů v čaji. Díky robustní přípravě vzorku a citlivé detekci je metoda vhodná pro laboratorní QA/QC, regulační testování a výzkum bezpečnosti potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření validace na další matrice (bylinné čaje, instantní směsi).
• Integrace s HRMS technikami pro netargetovaný screening.
• Automatizace extrakce pro zvýšení reproducibility.
• Sledování nových pesticidů a metabolitů v dynamicky se měnících regulacích.

Závěr

Vyvinutá QuEChERS-LCMS-8045 metoda byla úspěšně validována dle SANTE guidelines pro 190 pesticidů v černém čaji. Nabízí rychlý, citlivý a reproducibilní přístup pro zajištění souladu s maximálními reziduálními limity a ochranou zdraví spotřebitelů.

Reference

• Yang CS, Landau JM. Effects of Tea Consumption on Nutrition and Health. J Nutr. 2000;130:2409–2412.
• European Commission. EU Pesticides database. 2021.
• European Commission SANTE/11813/2017. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues in food and feed.
• Shimadzu Corporation. LC/MS/MS Method Package for Residual Pesticides Ver.3; Part No.: 225-32405-92.