Fast routine analysis of polar pesticides in foods by suppressed ion chromatography and mass spectrometry

Význam tématu

Analýza polárních pesticidů a jejich metabolitů v potravinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a dodržení regulačních limitů. Vysoká polarita látek jako glyphosate, AMPA nebo glufosinate ztěžuje použití klasické RP HPLC a vyžaduje speciální chromatografické techniky či derivatizaci. Kombinace iontové chromatografie a hmotnostní spektrometrie ve vybraném reakčním monitorovacím režimu nabízí vysokou selektivitu, nízké limity detekce a vhodnou robustnost pro rutinní kontroly potravin a životního prostředí.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo vyvinout a validovat zjednodušenou IC MS MS metodu pro simultánní stanovení čtyř širokospektrálních polárních pesticidů a jejich metabolitů v potravinových matricích pod legislativními limity. Metoda byla testována na listech salátu, pomerančích a pšeničné mouce a ověřena pomocí srovnávače standardních látek a proficiency testu.

Použitá instrumentace

Analytická sestava sestávala z vysokotlaké iontové chromatografie s eluentovým generátorem KOH a elektrochemicky regenerovaným suppressorem, autosampleru a polymerové iontové kolony. Detekce probíhala na triple kvadrupólovém hmotnostním spektrometru v režimu H ESI a SRM. Pro přípravu a homogenizaci vzorků byly využity plastové nádobí, vysokorychlostní mixér a centrifuga při nízké teplotě.

Použitá metodika

Vzorky salátu, pomerančů a mouky byly homogenizovány a extrahovány vodou následovanou studeným metanolem. Po odstředění a filtraci byly extrakty přímo injektovány do IC MS MS. Gradientní eluce KOH generovaného in situ umožnila oddělení cílových látek a potlačení vysokého pH eluentu před vstupem do MS pomocí elektrochemicky regenerovaného suppressoru. MS parametry byly nastaveny pro negativní ionizaci a vybrané reakční přechody pro každou látku.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykázala lineární odezvu s koeficienty korelace nad 0.985 pro koncentrace do 600 µg kg. Významný vliv matice vyžadoval použití kalibrace v extraktu matice. Preciznost vyjádřená RSD se pohybovala většinou pod 15 procenty a recovery mezi 76 a 120 procenty v salátu a pomerančích. Největší výzvou byla mouka, kde byly nižší recovery a neschopnost stanovit ethefon na požadované úrovni. Limity stanovení LOQ se pohybovaly od 1 do 20 µg kg a byly v souladu s legislativními MRL.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé stanovení bez derivatizace a externích chemikálií pro eluci
• Vysoká selektivita SRM režimu a nízké limity detekce vhodné pro potravinový monitoring
• Robustnost pro rutinní analýzy různých matric
• Možnost rozšíření o interní standardy pro zlepšení kvality

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace stabilně značených interních standardů pro kompenzaci maticového vlivu
• Rozšíření metody o další polární kontaminanty a pesticidy
• Automatizace přípravy vzorků a datové zpracování
• Využití vysoce přesné hmotnostní spektrometrie pro nezávislou identifikaci neznámých polárních látek

Závěr

Navržená IC MS MS metoda poskytuje jednoduché, rychlé a spolehlivé stanovení polárních pesticidů a jejich metabolitů v potravinových matricích s požadovanou citlivostí a přesností pro rutinní kontrolu. Eliminace derivatizace a využití eluentového generátoru zvyšují robustnost a efektivitu laboratorních analýz.

Reference

1. International Agency for Research on Cancer Q A on Glyphosate Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny publikace
2. European Food Safety Authority Pesticides Unit Carcinogenicity assessment of glyphosate
3. Regulation EC No 396 2005 on maximum residue levels of pesticides in food and feed
4. Hanke Singer Hollender Ultratrace level determination of glyphosate aminomethylphosphonic acid and glufosinate Anal Bioanal Chem 2008
5. European Commission QuPPe Method Evropská komise databáze metod bez derivatizace
6. European Commission Guidance document on analytical quality control and method validation for pesticide residues