A Newly Modified QuEChERS Method for Multiresidue Pesticide Determination in Black Pepper Using LC/TQ

Význam tématu

Black pepper je důležitá koření a pěstební komodita s vysokými nároky na bezpečnost potravin. Kontrola reziduí pesticidů je nezbytná pro plnění mezinárodních norem a ochranu spotřebitele. Metoda QuEChERS s LC/TQ analýzou umožňuje rychlé a přesné stanovení stovek pesticidů v komplexních matricích, jako je černý pepř, čímž reaguje na rostoucí potřeby potravinového průmyslu a regulačních orgánů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je vyvinout a ověřit modifikovaný QuEChERS postup pro simultánní stanovení 400 pesticidů v černém pepři.
Autoři porovnali různé techniky čištění vzorku (dSPE, SPE, passthrough cleanup) a využili 6495C LC/TQ systém s dynamickým MRM.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: homogenizovaný černý pepř (2 g)
• Výchozí extrakce: QuEChERS s acetonitrilem/upití kyselinou octovou
• Čištění: dSPE s MgSO4, PSA, C18, GCB; SPE s kartáčkem EMR–GPD; mixed-mode SPE s Bond Elut Plexa
• Diferenciální ředění (1× až 10×) k omezení matrix efektu
• Kapitální chromatografie: Agilent 1290 Infinity II LC, kolona ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 (2,1×150 mm, 1,8 μm)
• Detekce: Agilent 6495C triple quadrupole MS, dMRM režim, Agilent JetStream ESI

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky ukázaly, že acidifikovaný acetonitril (1 % ac. octová) zvyšuje extrakční výtěžnost kyselých pesticidů (>84 % z 400 cílů splňuje SANTE). Čištění pomocí mixed-mode SPE (GCB/PSA) odstranilo nejvíce interferencí, ale vedlo ke ztrátám analyzátů. Nejvyváženější výsledky poskytl dSPE v MeOH (procedura 2), kdy 371 (93 %) pesticidů vykázalo recovery 40–120 % a matrix efekt kontrolovaný ředěním (10×) přinesl 158 (39,5 %) cílů s oslabujícím efektem < 20 %. MLOQ ≤ 10 μg/kg bylo dosaženo u 336 (84 %) pesticidů, limity splnily i regulační požadavky.

Přínosy a praktické využití metody

• Univerzální workflow pro analýzu až 400 pesticidů v komplexních potravinách
• Vysoká citlivost, nízký matrix efekt díky optimalizaci extrakce a ředění
• Minimalizace údržby instrumentu (čistší injekce)
• Přizpůsobitelnost různým laboratorním podmínkám

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s vysokorychlostními MS systémy pro rozšíření spektra analyzovaných látek
• Automatizace přípravy vzorků pro zvýšení propustnosti
• Aplikace modifikace QuEChERS na další komplexní matrice (byliny, koření, potraviny)
• Využití pokročilých sorbentů a nanočástic ke zvýšení selektivity čištění

Závěr

Vyvinutý modifikovaný QuEChERS postup v kombinaci s 6495C LC/TQ umožňuje spolehlivou a citlivou analýzu 400 pesticidů v černém pepři. Optimalizovaná extracční a čisticí fáze zajišťuje vysoké recovery, nízký matrix efekt a splnění mezinárodních kritérií SANTE. Doporučená varianta s dSPE/MeOH a ředěním 10× nabízí kompromis mezi jednoduchostí a analytickou výkonností.

Reference

1. Casado, N.; Morante-Zarcero, S.; Sierra, I. Appl. Sci. 2022, 12, 4325.
2. Zou, A. et al. Agilent 5994-4768EN, 2022.
3. Boonjob, W. et al. Anal. Bioanal. Chem. 2014, 406(17), 4207–4215.
4. SANTE/11312/2021: Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues Analysis in Food and Feed.