Determination of Different Classes of Pesticide Residues in Processed Fruits and Vegetables by LC-MS Using the TSQ Quantum Ultra According to EU Directive 91/414 EEC

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v potravinách je klíčová pro ochranu veřejného zdraví a zajištění souladu s legislativními limity. Koncem 20. století se v EU zpřísnila maximální povolená rezidua (MRL) v ovoci, zelenině a dětské výživě na úrovni 0,010 mg/kg či nižší. Rostoucí počet nových aktivních látek s odlišnými vlastnostmi vyžaduje vývoj citlivých a selektivních multi-reziduálních metod.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout a validovat více-reziduální metodu založenou na kapalinové chromatografii s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-ESI-MS/MS) pro kvantifikaci 45 pesticidů i jejich metabolitů v různých zpracovaných matricích ovoce a zeleniny podle požadavků směrnice EU 91/414/EEC.

Použitá instrumentace

• HPLC: Surveyor HPLC System (Thermo Fisher Scientific)
• MS/MS: TSQ Quantum Ultra Triple Quadrupole (Thermo Fisher Scientific), zdroj ESI(+)

Použitá metodika

Vzorky ovoce a zeleniny se homogenizovaly a extrahovaly ethylacetátem za přídavku bezvodého síranu sodného. Po ultrazvukové extrakci a filtraci se extrakty koncentrovaly, rekonstituovaly v methanolu, naředily vodou a profiltrovaly 0,45 μm injekčními filtry.
Chromatografie probíhala na C18 koloni o rozměrech 150×2,1 mm, 3,5 μm, při gradientu 0,1 % kyseliny mravenčí v acetonitrilu/vodě (0–45 min).
MS/MS parametry: ESI pozitivní režim, H-SRM (Q1 0,2 FWHM, Q3 0,7 FWHM), rozdělení běhu do čtyř segmentů podle retenčních časů, dvě přechodové ionty na sloučeninu.

Hlavní výsledky a diskuse

V režimu H-SRM došlo k významnému snížení chemického šumu a zkřížených signálů z isobarických interferencí. Instrumentální detekční limity dosahovaly většinou hodnot <0,5 μg/L. Linearity kalibrací vykazovala koeficienty R2 >0,99 v rozsahu 0,5–100 μg/L. Matricové kalibrace v extraktu hrášku prokázaly přesnost 87–105 % při Q1 0,2 Da, zatímco širší okno 0,7 Da vedlo k výraznějším maticovým efektům.
V testovaném vzorku mraženého hrášku byly detekovány rezidua triazofosu a myklobutanilu, jejichž koncentrace byly pod stanovenými MRL.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost a selektivita pro široké spektrum pesticidů různých chemických tříd.
• Splňuje kritéria EU pro validaci metod (SANCO/2007/3131).
• Možnost rychlého screeningu a potvrzení reziduí v laboratořích QA/QC a v regulačních úřadech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu analyzovaných látek o nové pesticidy a jejich metabolity.
• Aplikace na dětskou výživu a jiné zpracované potraviny s nižšími MRL.
• Integrace vysokorozlišující hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro neznámé znečišťující látky.
• Automatizace přípravy vzorků a vysokoprůchodové analýzy.

Závěr

Vyvinutá LC-ESI-MS/MS metoda v režimu H-SRM na TSQ Quantum Ultra poskytuje spolehlivou identifikaci a kvantifikaci reziduí pesticidů při nízkých hladinách, plně vyhovuje požadavkům EU a představuje efektivní nástroj pro monitorování kvality potravin.

Reference

1. Commission Directive 91/414/EEC of 15 July 1991 concerning the placing of plant protection products on the market. Official Journal L230:1–32.
2. Regulation (EC) No 396/2005 of the European Parliament and of the Council of 23 February 2005 on maximum residue levels of pesticides. Official Journal L70:1–16.
3. Commission Directive 1999/39/EC of 6 May 1999 amending Directive 96/5/EC on processed cereal-based foods and baby foods for infants and young children. Official Journal L124:8–10.
4. Commission Directive 1999/50/EC of 25 May 1999 amending Directive 91/321/EEC on infant formulae and follow-on formulae. Official Journal L139:29–31.
5. Commission Directive 2003/13/EC of 10 February 2003 amending Directive 96/5/EC on processed cereal-based foods and baby foods. Official Journal L41:33–35.
6. Commission Directive 2006/125/EC of 5 December 2006 on processed cereal-based foods and baby foods for infants and young children. Official Journal L33:16–35.
7. European Commission SANCO/2007/3131, Method Validation and Quality Control Procedures for Pesticide Residues Analysis in Food and Feed.
8. Botitsi E., Economou A., Tsipi D. Development and validation of a multi-residue method for the determination of pesticides in processed fruits and vegetables using LC–ESI-MS/MS. Anal Bioanal Chem. 2007;389:1685–1695.