A generic approach for simultaneous detection and quantification of pesticides, veterinary drugs, and aflatoxin M1 in milk using LC-MS/MS

Význam tématu

Bezpečnost potravin je klíčová, zejména u mléka jako široce konzumovaného produktu. Rezidua pesticidů, veterinárních léčiv a mykotoxinu aflatoxin M1 mohou představovat závažné zdravotní riziko. Regulace EU a FSSAI stanovují přísné limity MRL a MRPL, což vyžaduje vysoce citlivé, spolehlivé a víceúčelové analytické postupy pro rutinní kontrolu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat generický postup pro současné stanovení až 192 pesticidů, 54 veterinárních léčiv a aflatoxinu M1 v mléčných vzorcích. Metoda kombinuje upravenou extrakci QuEChERS (VDX protokol) se single-run LC-MS/MS analýzou v režimu t-SRM s polaritním přepínáním.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek a příprava: 4 g mléka extrahováno 10 mL acidifikovaného acetonitrilu, přidány soli (oxalát/EDTA, síran sodný), očištěno C18 sorbentem (dSPE), odpařeno nitrogenním tokem, rekonstituce do 1 mL vodně-organického roztoku (70:15:15).
• LC: Thermo Scientific™ Vanquish™ UHPLC Flex se stacionární fází Accucore™ aQ C18, 17min gradient za 0,3 mL/min.
• MS/MS: Thermo Scientific™ TSQ Quantis™ s HESI II, t-SRM režim, polaritní přepínání (<20 ms), ~650 přechodů s auto-optimalizací dwell time.
• Data: TraceFinder™ 4.1, akceptační kritéria podle SANTE/12682/2019, 2002/657/EC a EC 1881/2006.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineárnost kalibrace: r² > 0,99, rezidua < 20 % pro většinu analyzovaných látek v rozsahu koncentrací.
• Přesnost a obnovitelnost: průměrné recovery 72–120 %, RSD<15 %, iontové poměry v rámci tolerance ±30 %.
• Limits of quantitation: pesticidy na úrovni 0,005 mg/kg, veterinaria a aflatoxin M1 v jednotkách µg/kg.
• Robustnost: 100po sobě jdoucích injekcí spikovaného vzorku RSD plochy <15 %, RT odchylka <0,05 min.
• Automatické polaritní přepínání a optimalizace dwell time zajistily >12 datových bodů na chromatografickou špičku i při stovkách přechodů.

Přínosy a praktické využití metody

• Jedna metoda pro široké spektrum kontaminantů šetří čas, náklady a redukuje nutnost více samostatných analýz.
• Plná kompatibilita s legislativou EU a FSSAI: detekční schopnost vyhovuje stanoveným MRL/MRPL.
• Vysoký průtok vzorků: ideální pro rutinní monitoring v potravinářských, QA/QC a průmyslových laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektra analyzátů o nové pesticidy, léčiva a toxiny v různých maticích (sérum, med, krmiva).
• Integrace plně automatizovaných robotických systémů pro přípravu vzorků a vysokorozlišovací MS pro neznámé analyty.
• Implementace umělé inteligence a strojového učení pro akcelerovanou identifikaci a interpretaci dat.

Závěr

Generická LC-MS/MS metoda s modifikovanou QuEChERS extrakcí umožňuje současnou detekci a kvantifikaci pesticidů, veterinárních léčiv a aflatoxinu M1 v mléce s vysokou přesností, citlivostí a robustností. Metoda prošla validací podle evropských i indických směrnic a výrazně zvyšuje efektivitu a propustnost analytických pracovišť.

Reference

1. National Dairy Development Board. Milk production statistics in India, 2018–2019.
2. Bedi JS, Gill JPS, Kaur P, Aulakh RS. Pesticide residues in milk and relationship with contamination of feedstuffs in Punjab (India). J Anim Feed Sci. 2018;27:18–25.
3. Akhtar S, Ahad K. Pesticides residue in milk and milk products: mini review. Pak J Anal Environ Chem. 2017;18(1):37–45.
4. Food Safety and Standards Authority of India. Food Safety and Standards (Contaminants, Toxins and Residues) Regulations, 2011.
5. EU Pesticides Database. Maximum residue limits for pesticides and aflatoxins.
6. Thermo Fisher Scientific. The VetDrugs Explorer Collection: screening and quantitation of multi-class veterinary drug residues in animal matrices. Appl. Note 65118.
7. European Commission. SANTE/12682/2019: Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues.
8. European Commission Decision 2002/657/EC: Performance of analytical methods and interpretation of results.
9. European Commission Regulation (EC) No 1881/2006: Maximum levels for contaminants in foodstuffs.