Polar pesticides in honey
Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Med je složitá přírodní matrice bohatá na cukry (70–80 %), vodu (15–20 %) a řadu dalších sloučenin, včetně stop kontaminantů. Patří sem polar-aniontové pesticidy jako glyphosate, AMPA (aminomethylfosfonová kyselina) a glufosinate, jejichž rezidua mohou ohrozit jak kvalitu medu, tak zdraví spotřebitelů. Evropská unie stanovila pro glyphosate v medu maximální reziduální hladinu (MRL) 0,05 mg/kg, což vyžaduje spolehlivou, citlivou a robustní analytickou metodu.
Cílem bylo vyvinout a validovat integrovaný „vzorek-na-výsledek“ analytický postup pro simultánní stanovení polar-aniontových pesticidů v medu. Metoda kombinuje iontovou chromatografii (IC) s trojčinným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem (MS/MS) a automatizované odstranění sacharidové matricí in‐line přímo před vstupem do MS.
Vzorky medu se ředily na koncentraci 100 g/L vodou, plošně filtrovají a přímo injektují (10 µL) do IC. Iontová chromatografie využívá polymerní kolonu IonPac AS19 s vytvářením gradientu KOH elektrolyticky regenerovaným eluentem (RFIC). Po separaci prochází eluát přes vnější agregát suppressoru (Dionex ADRS 600) do vodiče mezichromatografického odstranění soli a následně smíchaný s přídatným isopropanolem. Hmotnostní spektrometr TSQ Altis pracuje v režimu SRM při negativní ionizaci s vodíkovou elektrosprejovou kličkou (H-ESI). Pro vyloučení vysokého zatížení vstupního kuželu MS se ve stanoveném čase (2,5–5,5 min) přepíná tok kolony mimo MS do odpadu (matrix elimination valve).
Metoda dosahuje lineárního rozsahu 0,1–5 µg/L pro všechny analyty (r² > 0,9997). Limity detekce (LOD) se pohybují mezi 0,06 a 0,20 µg/L, limity kvantifikace (LOQ) 0,2–0,7 µg/L. Matricové efekty zjištěné standardní adicí byly méně než 30 %. Inline odstranění cukrů významně prodloužilo dobu bezúdržbového provozu MS a zabránilo zanášení kuželu. Vyšetřením reálných vzorků se potvrdila spolehlivost: některé komerční medy vykazovaly nadlimitní obsah glyphosatu (>0,05 mg/kg), zatímco jiné byly pod LOQ.
Metoda nevyžaduje derivatizaci, minimalizuje přípravu vzorku a umožňuje přímou injekci. Díky integrovanému potlačení a inline eliminačním modulu je postup velmi robustní, citlivý a vhodný pro rutinní analýzu reziduí polar-aniontových pesticidů v potravinářských matricích.
Rozšíření metodiky je možné směrem k dalším polar-iontovým analytům v různých maticích (mléčné výrobky, nápoje, rostlinné extrakty). Použití vysokorozlišovacího hmotnostního spektrometru (HRMS) může zvýšit selektivitu a umožnit nečekané screeningové studie. Automatiované platformy pro paralelní přípravu vzorků a analýzu by dále zvýšily průchodnost laboratoří.
Popsaný IC-MS/MS postup s integrovaným inline odstraňováním sacharidové matrice nabízí spolehlivou a vysoce citlivou analýzu polar-aniontových pesticidů v medu. Splňuje přísné požadavky EU na limity detekce, minimalizuje údržbu MS a je vhodný pro rutinní monitoring kvality medu.
1. Codex Alimentarius Commission. Codex Standard for Honey. FAO, 2017.
2. Silva L. R. et al. Honey from Luso region (Portugal): Physicochemical characteristics. Microchem. J. 88 (2009) 73–77.
3. Escuredo O. et al. Contribution of botanical origin and sugar composition of honeys on crystallization. Food Chem. 163 (2014) 84–90.
4. FAO. FAOSTAT Honey Production 2018. www.fao.org (accessed 2020).
5. European Commission. Commission Regulation (EU) No 293/2013 on pesticide residues. OJ L 96 (2013).
6. European Commission. Commission Regulation (EU) 2016/1002 on MRLs. OJ L 171 (2016).
7. Hanke I. et al. Ultratrace-level determination of glyphosate and AMPA in natural waters by LC-MS/MS. Anal. Bioanal. Chem. 390 (2008) 2265–2275.
8. Weiss J. Handbook of Ion Chromatography, 3rd ed. Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
9. Botero-Coy A M. et al. Direct LC-MS/MS determination of underivatized glyphosate in rice, maize and soybean. J. Chromatogr. A 1315 (2013) 157–165.
10. Dickinson M. Marching Forward with Food Analysis. Thermo Fisher White Paper, 2020.
11. Boušová K. et al. Fast routine analysis of polar pesticides in foods by suppressed IC-MS/MS. J. Agric. Food Chem. 65 (2017) 7294–7304.
12. Li Y. et al. Multi-residue analysis of polar anionic pesticides in food by compact IC-MS/MS. Anal. Methods 11 (2019) 352–359.
13. Melton L. M. et al. IC-MS/MS for multiresidue determination of polar anionic pesticides. Food Chem. 275 (2019) 125028.
14. Rajski Ł. et al. Coupling IC to Q-Orbitrap for anionic pesticides in fruits and vegetables. J. AOAC Int. 101 (2018) 352–359.
15. United States EPA. Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit, Revision 2, 2016.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Med je složitá přírodní matrice bohatá na cukry (70–80 %), vodu (15–20 %) a řadu dalších sloučenin, včetně stop kontaminantů. Patří sem polar-aniontové pesticidy jako glyphosate, AMPA (aminomethylfosfonová kyselina) a glufosinate, jejichž rezidua mohou ohrozit jak kvalitu medu, tak zdraví spotřebitelů. Evropská unie stanovila pro glyphosate v medu maximální reziduální hladinu (MRL) 0,05 mg/kg, což vyžaduje spolehlivou, citlivou a robustní analytickou metodu.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout a validovat integrovaný „vzorek-na-výsledek“ analytický postup pro simultánní stanovení polar-aniontových pesticidů v medu. Metoda kombinuje iontovou chromatografii (IC) s trojčinným kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem (MS/MS) a automatizované odstranění sacharidové matricí in‐line přímo před vstupem do MS.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky medu se ředily na koncentraci 100 g/L vodou, plošně filtrovají a přímo injektují (10 µL) do IC. Iontová chromatografie využívá polymerní kolonu IonPac AS19 s vytvářením gradientu KOH elektrolyticky regenerovaným eluentem (RFIC). Po separaci prochází eluát přes vnější agregát suppressoru (Dionex ADRS 600) do vodiče mezichromatografického odstranění soli a následně smíchaný s přídatným isopropanolem. Hmotnostní spektrometr TSQ Altis pracuje v režimu SRM při negativní ionizaci s vodíkovou elektrosprejovou kličkou (H-ESI). Pro vyloučení vysokého zatížení vstupního kuželu MS se ve stanoveném čase (2,5–5,5 min) přepíná tok kolony mimo MS do odpadu (matrix elimination valve).
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosahuje lineárního rozsahu 0,1–5 µg/L pro všechny analyty (r² > 0,9997). Limity detekce (LOD) se pohybují mezi 0,06 a 0,20 µg/L, limity kvantifikace (LOQ) 0,2–0,7 µg/L. Matricové efekty zjištěné standardní adicí byly méně než 30 %. Inline odstranění cukrů významně prodloužilo dobu bezúdržbového provozu MS a zabránilo zanášení kuželu. Vyšetřením reálných vzorků se potvrdila spolehlivost: některé komerční medy vykazovaly nadlimitní obsah glyphosatu (>0,05 mg/kg), zatímco jiné byly pod LOQ.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nevyžaduje derivatizaci, minimalizuje přípravu vzorku a umožňuje přímou injekci. Díky integrovanému potlačení a inline eliminačním modulu je postup velmi robustní, citlivý a vhodný pro rutinní analýzu reziduí polar-aniontových pesticidů v potravinářských matricích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření metodiky je možné směrem k dalším polar-iontovým analytům v různých maticích (mléčné výrobky, nápoje, rostlinné extrakty). Použití vysokorozlišovacího hmotnostního spektrometru (HRMS) může zvýšit selektivitu a umožnit nečekané screeningové studie. Automatiované platformy pro paralelní přípravu vzorků a analýzu by dále zvýšily průchodnost laboratoří.
Závěr
Popsaný IC-MS/MS postup s integrovaným inline odstraňováním sacharidové matrice nabízí spolehlivou a vysoce citlivou analýzu polar-aniontových pesticidů v medu. Splňuje přísné požadavky EU na limity detekce, minimalizuje údržbu MS a je vhodný pro rutinní monitoring kvality medu.
Reference
1. Codex Alimentarius Commission. Codex Standard for Honey. FAO, 2017.
2. Silva L. R. et al. Honey from Luso region (Portugal): Physicochemical characteristics. Microchem. J. 88 (2009) 73–77.
3. Escuredo O. et al. Contribution of botanical origin and sugar composition of honeys on crystallization. Food Chem. 163 (2014) 84–90.
4. FAO. FAOSTAT Honey Production 2018. www.fao.org (accessed 2020).
5. European Commission. Commission Regulation (EU) No 293/2013 on pesticide residues. OJ L 96 (2013).
6. European Commission. Commission Regulation (EU) 2016/1002 on MRLs. OJ L 171 (2016).
7. Hanke I. et al. Ultratrace-level determination of glyphosate and AMPA in natural waters by LC-MS/MS. Anal. Bioanal. Chem. 390 (2008) 2265–2275.
8. Weiss J. Handbook of Ion Chromatography, 3rd ed. Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
9. Botero-Coy A M. et al. Direct LC-MS/MS determination of underivatized glyphosate in rice, maize and soybean. J. Chromatogr. A 1315 (2013) 157–165.
10. Dickinson M. Marching Forward with Food Analysis. Thermo Fisher White Paper, 2020.
11. Boušová K. et al. Fast routine analysis of polar pesticides in foods by suppressed IC-MS/MS. J. Agric. Food Chem. 65 (2017) 7294–7304.
12. Li Y. et al. Multi-residue analysis of polar anionic pesticides in food by compact IC-MS/MS. Anal. Methods 11 (2019) 352–359.
13. Melton L. M. et al. IC-MS/MS for multiresidue determination of polar anionic pesticides. Food Chem. 275 (2019) 125028.
14. Rajski Ł. et al. Coupling IC to Q-Orbitrap for anionic pesticides in fruits and vegetables. J. AOAC Int. 101 (2018) 352–359.
15. United States EPA. Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit, Revision 2, 2016.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of polar pesticides in grapes using a compact ion chromatography system coupled with tandem mass spectrometry
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72915 Determination of polar pesticides in grapes using a compact ion chromatography system coupled with tandem mass spectrometry Authors Beibei Huang1, Michael Volny2, Claudia Martins2, Alexander Semyonov1, and Jeffrey Rohrer1 Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA 1 Thermo…
Klíčová slova
acetyl, acetylglufosinate, glufosinateglyphosate, glyphosateampa, ampaintensity, intensitybialaphos, bialaphosmppa, mppaphosphonic, phosphonicfosetyl, fosetyldionex, dionexhydrazide, hydrazidehepa, hepaethephon, ethephoncyanuric, cyanuricchlorate
Determination of polar pesticides in grapes using a compact ion chromatography system coupled with tandem mass spectrometry
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72915 Determination of polar pesticides in grapes using a compact ion chromatography system coupled with tandem mass spectrometry Authors Beibei Huang1, Michael Volny2, Claudia Martins2, Alexander Semyonov1, and Jeffrey Rohrer1 Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA 1 Thermo…
Klíčová slova
acetyl, acetylglufosinate, glufosinateglyphosate, glyphosateampa, ampaintensity, intensitybialaphos, bialaphosmppa, mppaphosphonic, phosphonicfosetyl, fosetylhydrazide, hydrazidehepa, hepadionex, dionexethephon, ethephoncyanuric, cyanuricchlorate
Accurate, reproducible anionic and cationic polar pesticide quantitation
2023|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Accurate, reproducible anionic and cationic polar pesticide quantitation One Thermo Scientific Dionex IC-MS/MS system Expand analytical scope Quantify anionic and cationic polar pesticides with one IC-MS/MS system Expand the scope of your food and environmental sample testing to include multi-residue…
Klíčová slova
polar, polarcationic, cationicpesticides, pesticidesanionic, anionicpesticide, pesticideeluent, eluentthermo, thermodionex, dionexacetyl, acetylscientific, scientificconductivity, conductivityaltis, altissuppressor, suppressorctc, ctcsystem
Routine analysis of polar pesticides in water at low ng/L levels by ion chromatography coupled to triple quadrupole mass spectrometer
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 666 Routine analysis of polar pesticides in water at low ng/L levels by ion chromatography coupled to triple quadrupole mass spectrometer Authors Astrid Kurz,1 Katerina Bousova,2 Jonathan Beck,3 Frans Schoutsen,2 Cees Bruggink,2 Milan Kozeluh,4 Lumir Kule,4 and Michal…
Klíčová slova
water, waterglyphosate, glyphosateampa, ampaglufosinate, glufosinateclopyralid, clopyralidfosetyl, fosetylsurface, surfacebottled, bottleddrinking, drinkingartificial, artificialnegative, negativepolar, polarthermo, thermomatrix, matrixscientific
