Method for the determination of 431 Residual Pesticides in Honey using LCMS-8050 and GCMS-TQ8040 NX

Význam tématu

Honey je často kontaminován rezidui pesticidů, které ohrožují kvalitu potraviny a zdraví konzumentů. Přesné sledování širokého spektra látek v komplexním matrice pomáhá splnit legislativní limity a zajistit bezpečnost. Moderní LC-MS/MS a GC-MS/MS technologie umožňují citlivou, rychlou a spolehlivou analýzu na stopové úrovni.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje validovanou metodu pro kvantifikaci 431 pesticidů v medu kombinací LCMS-8050 a GCMS-TQ8040 NX. Cílem je dosáhnout nízkých mezí stanovení (LOQ) a splnit požadavky SANTE na linearitu, správnost, přesnost a reprodukovatelnost v rámci jediné extrakční procedury.

Použitá instrumentace

• LC-MS/MS systém Shimadzu LCMS-8050 s autosamplerem Nexera X2 SIL-30AC
• Kapitální kolona Shim-pack XR-ODS (100×3,0 mm, 2,2 µm)
• GC-MS/MS systém Shimadzu GCMS-TQ8040 NX s auto-injectorem AOC-20i+s
• Kolo SH-Rxi-5Sil MS (30 m×0,25 mm, df=0,25 µm) s Topaz splitless linerem
• Softwarová řešení LabSolutions Insight, LCMS Method Package for Residual Pesticide Ver.3 a GCMS Smart Pesticides Database Ver.2

Použitá metodika

Komplexní medový vzorek byl homogenizován a extrahován jednoduchou kapalina-kapalinní extrakcí s ethylacetátem a Na2SO4. Extrakt byl rozdělen do dvou alikvot pro GC-MS/MS a LC-MS/MS. GC-MS/MS část pročištěna kombinací PSA a anhydr. MgSO4, následně analyzována splitless injekcí 1 µl. LC-MS/MS část rekonstituována v methanol:voda (60:40, v/v) a injikována 20 µl. Pro kvantifikaci byly použity matrix-match kalibrační kroky (0,2–20 µg/l pro LC-MS/MS, 1–50 µg/l pro GC-MS/MS) s váženou regresí 1/x2. Spiking vzorky na více úrovních (LC: 1, 5, 10, 25 µg/kg; GC: 5, 10, 25 µg/kg) v šesti replikátech pro ověření správnosti a přesnosti.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda splnila kritéria specificity (odpověď v blanku <30 % RL), linearity (R2 >0,98) a mezí stanovení (LOQ).

• LOQ 1 µg/kg bylo dosaženo pro 123 pesticidů na LC-MS/MS a 18 na GC-MS/MS.
• LOQ 5 µg/kg pro dalších 80 (LC) a 158 (GC) sloučenin, LOQ 10 µg/kg pro 21 (LC) a 50 (GC), vyšší hodnoty pro zbývající.
• Střední recovery v rozmezí 70–120 % pro 190 (LC) a 207 (GC) sloučenin, zbytek mírně mimo tento rozsah, všechny s RSD <20 % (RSDr, RSDR).
• Příkladné chromatogramy a lineární závislosti ukázaly robustnost signálu i v komplexním medovém matrice.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a citlivé simultánní stanovení více než 430 pesticidů v medu.
• Jednoduchá extrakce a minimální spotřeba sorbentů pro clean-up.
• Kompletní balíčky metod a databází zkracují čas optimalizace.
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality, výzkum i QA/QC laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj ultra-rychlých hmotnostních spektrometrů s vyšším rozlišením a schopností zpracování širších spekter anizotopově značených standardů. Automatizace extrakce a integrace s robotickými systémy zlepší reprodukovatelnost. Kombinace s pokročilou datovou analýzou a umělou inteligencí umožní prediktivní screening a identifikaci nových reziduí v reálném čase. Metoda lze adaptovat i na jiné potravinové matice, přičemž cílem je zachovat vysokou citlivost a šířku pokrytí analytů.

Závěr

Navržená metoda pro simultánní stanovení 431 pesticidů v medu prokázala vysokou citlivost, přesnost a robustnost. Jednoduchá extrakce v kombinaci s ultra-rychlými LC-MS/MS a GC-MS/MS systémy splňuje požadavky regulačních norem a nabízí efektivní nástroj pro bezpečnost potravin.

Reference

1. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues and analysis in food and feed. SANTE/11312/2021