A Multi-Residue Method for the Analysis of Pesticides in Cannabis Using UPLC-MS/MS and APGC-MS/MS to Meet Canadian Regulatory Requirements

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v konopí je klíčová pro zajištění bezpečnosti a kvality produktů jak pro lékařské, tak rekreační účely. Health Canada stanovuje přísné limity až 96 aktivních látek s mezí stanovitelnosti 20–500 ppb. Robustní a citlivé metody multi-reziduální analýzy umožňují prokázat, že konopné suroviny neobsahují nepovolené nebo nadlimitní pesticidy. Kombinace kapalinové a plynové chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UPLC-MS/MS a APGC-MS/MS) představuje komplexní přístup vyhovující regulatorním požadavkům i nejvyšší náročnosti moderní laboratorní praxe.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout jednoduchý, reprodukovatelný pracovní tok pro stanovení širokého spektra pesticidů (celkem 96 látek) v sušeném konopí při legislativně relevantních koncentracích. Klíčové body:

• Minimalizovat počet přípravných kroků a objem rozpouštědel.
• Analyzovat jeden extrakt jak LC-MS/MS, tak GC-MS/MS na jedné platformě.
• Dosáhnout mezí stanovitelnosti podle Health Canada (20 ppb a výše).

Použitá metodika

Vzor konopí byl po mechanickém odstranění stonků a semen zmražen v kapalném dusíku, poté rozemlet a navážen po 0,5 g. Extrakce probíhala v 5 mL acetonitrilu; po krátkém vortexu a centrifugaci byla odebrána část supernatantu pro d-SPE čištění. Clean-up využíval kartuši s MgSO₄, PSA, C18 a GCB; extrakt se po překrytí pufrem přecedil a přímo podal do analýzy.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC H-Class PLUS se sloupcem BEH C18 (2,1×100 mm, 1,7 µm).
• Xevo TQ-S micro Tandemový kvadrupól (ESI +).
• Agilent 7890B GC s atmosférickou tlakovou ionizací APGC.
• MassLynx™ verze 4.2 pro sběr dat a vyhodnocení.
• QuEChERS d-SPE čisticí kartuše (150 mg MgSO₄, 50 mg PSA, 50 mg C18, 7,5 mg GCB).

Hlavní výsledky a diskuse

Spi­kové testy na komerčně dostupném pesticide-free konopí ukázaly průměrné recovery 81,7–117,6 % a RSD < 20 % pro všech 96 pesticidů. LOQ (limit kvantifikace) bylo potvrzeno pro každou látku trojitými opakováními v rozsahu 1–2000 ppb. Pro LC-MS/MS bylo identifikováno 84 látek (R² > 0,99) v rozmezí 0,78–1500 ppb, pro GC-MS/MS zbývajících 12 látek v rozmezí 100–5000 ppb. Univerzální zdroj Xevo TQ-S micro umožnil přepínání mezi ESI a APGC bez výměny přístroje, čímž se významně zkrátila doba měření i nároky na kalibrace. Reprezentativní chromatogramy pro acetamiprid, cyprodinil, fenoxycarb a tetrachlorvinphos (LC) a endosulfan α a fenvalerate (GC) prokázaly ostré piky a nízké šumové pozadí.

Přínosy a praktické využití metody

• Flexibilita jedné instrumentální platformy pro oba chromatografické systémy.
• Snížené provozní náklady díky minimálnímu objemu elučních rozpouštědel a jednoduchému clean-upu.
• Vysoká citlivost a selektivita díky tandemové MS se dvěma ionizačními režimy.
• Rychlý cyklus vzorku (< 20 min celkově) umožňuje testování velkého počtu vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Regulace v oblasti konopí se neustále zpřísňují a rozšiřují seznam sledovaných analytů. Metoda postavená na univerzální zdroji LC i GC umožňuje flexibilní rozšiřování spektra analyzovaných pesticidů bez nutnosti investic do nových hmotnostních analyzátorů. Výhledově lze integ­rovat vysokorozlišení (HR-MS) pro neznámé kontaminanty či využít automatizovanou robotickou přípravu vzorků k dalšímu zvýšení výkonu laboratoře.

Závěr

Vyvinutá multi-reziduální metoda nabízí kompletní workflow pro rutinní stanovování pesticidů v sušeném konopí s vynikajícími analytickými parametry. Jednostupňový extrakční řetězec, kompatibilita s LC-MS/MS i APGC-MS/MS a dosažené LOQ splňují i přísné požadavky Health Canada. Díky univerzálnímu zdroji tandemového MS je laboratoř připravena reagovat na budoucí změny regulací i rozšíření analy­tických kampaní.

Reference

1. Moulins JR, Blais M, Montson K et al. Multiresidue Method of Analysis of Pesticides in Medical Cannabis. J AOAC Int. 2018;101(6):1948–1960.
2. Health Canada. Mandatory Cannabis Testing for Pesticide Active Ingredients. Guidance Document. 2018.
3. Kovalczuk T, Jech M, Poustka J, Hajslova J. UPLC-MS/MS: A Novel Challenge in Multiresidue Pesticide Analysis in Food. Anal Chim Acta. 2006;577:1–20.
4. Tienstra M, Portoles T, Hernández F, Mol JGJ. Fast Gas Chromatographic Residue Analysis in Animal Feed Using Split Injection and APGC-MS/MS. J Chromatogr A. 2015;1422:85–94.
5. Cherta L, Portoles T, Beltrán J, Pitarch E, Mol JGJ, Hernández F. Application of GC–MS with APGC for the Determination of Multiclass Pesticides in Fruits and Vegetables. J Chromatogr A. 2013;1314:1–10.