Food and Beverage Chemical Contaminant Testing

Význam tématu

Testování chemických kontaminantů v potravinách a nápojích je klíčové pro ochranu zdraví spotřebitelů, dodržování legislativních limitů a zajištění kvality a udržitelnosti potravinového řetězce. S narůstajícími požadavky na citlivost analytických metod a rozšiřujícími se seznamy regulovaných látek je nezbytné mít škálovatelné a robustní přístupy pro různé skupiny kontaminantů, včetně pesticidů, veterinárních léků, mykotoxinů, alkaloidů a PFAS.

Cíle a přehled eBooku

Autoři z Waters představují kompilaci aplikovaných studií zaměřených na vývoj a validaci rychlých, citlivých a selektivních metod pro analýzu následujících skupin kontaminantů:

• Pesticidní rezidua (GC-MS/MS, UPLC-MS/MS, QuEChERS, APGC)
• Veterinární léky (HILIC, LC-MS/MS, SPE, automatizace pipetování)
• Mykotoxiny (IAC, pass-through SPE, LC-FLD, UPLC-MS/MS)
• Alkaloidy (mykotoxiny, tropanové alkaloidy, SPE, RADAR funkcionalita)
• Per- and polyfluorované alkylové látky (PFAS) (alkalická digesce, QuEChERS, WAX SPE, UPLC-MS/MS)

Použitá metodika a instrumentace

Pro všechny skupiny kontaminantů byly aplikovány klíčové kroky: extrakce (QuEChERS, QuPPe, kyselá či zásaditá digesce), čistící fáze (dSPE, SPE Oasis MCX/HLB/PRiME, IAC), chromatografická separace (GC-MS/MS s APGC, UPLC/LC, HILIC, BEH Amide) a detekce hmotnostní spektrometrií (Xevo TQ-XS, TQ Absolute, TQ-S micro, Xevo TQ-S cronos). V několika studiích byla implementována automatizace pipetování (Andrew+), ucelená softwarová řešení (OneLab, waters_connect, MS Quan) a kontroly kvality pomocí referenčních materiálů (FAPAS).

Hlavní výsledky a diskuse

• Pesticidy: Metody dosahují LOQ < 0,001–0,01 mg/kg s dobrými procenty recoverie a opakovatelností dle SANTE.
• Veterinární léky: Analýzy až 150 látek v masu s CCβ pod MRL, nejistoty < 10 % a robustní SPE clean-up.
• Mykotoxiny: Jednoduché „dilute-and-shoot“ i pas-through SPE přístupy pro 31–50 toxinů, m-LOQ od 0,1 µg/kg, včetně tropanových alkaloidů.
• Alkaloidy: Determinace 35 pyrrolizidinových alkaloidů LOQ 0,6 µg/kg a multi-toxin UPLC-MS/MS 50 mykotoxinů a tropanů s vynikající lineárností.
• PFAS: Vysoce citlivé metody pro 30 PFAS v mase, rybách, játrech, vejcích i zelenině; QuEChERS a WAX SPE, citlivost sub-ng/g.

Přínosy a praktické využití metody

• Úspora času a nákladů díky unifikaci extrakčních a čistících protokolů.
• Škálovatelnost a přizpůsobitelnost metod napříč matrice vyhovující globálním regulacím.
• Minimalizace falešných pozitiv a negativ pomocí vysoce specifických selektivních přístupů (IAC, APGC, RADAR).
• Podpora automatizace a digitálního řízení pomocí OneLab a waters_connect pro zvýšení reproducibility a sledovatelnosti dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšíření multi-reziduálních a multi-toxin metod pro nové kontaminanty (nové PFAS, emergentní pesticidy, mykotoxiny).
• Integrace vysokorychlostních HRMS přístrojů pro nelineární screening a metabolitickou identifikaci.
• Využití umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou detekci a kvantifikaci pomocí pokročilých softwarových platforem.
• Implementace on-site či rapidních testovacích sad na fázi polního vzorkování pro urychlení rozhodování.

Závěr

Prezentované aplikace demonstrují, jak kombinace pokročilých extrakčních protokolů, selektivních čistících kroků, citlivé hmotnostní spektrometrie a podporujících softwarových nástrojů přináší robustní a efektivní řešení pro kontrolu kvalitativní a bezpečnostní integrity potravin a nápojů. Tyto metody napomáhají laboratořím rychle a spolehlivě reagovat na nové legislativní požadavky a potenciální hrozby v potravinovém řetězci.