SÚČASNÝ STAV A TRENDY EXTRAKCIE REZÍDUÍ PESTICÍDOV Z NUTRACEUTÍK

Význam tématu

Nutraceutika představují významnou skupinu produktů využívaných pro podporu zdraví a prevenci onemocnění. Vzhledem k rostoucímu zájmu spotřebitelů a absenci jednotné legislativy je kontrola kontaminace pesticidy nezbytná pro zajištění bezpečnosti a kvality těchto produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Článek poskytuje literární přehled o současných metodách úpravy vzorků a extrakce reziduí pesticidů z různých typů nutraceutik – sušené byliny, čaje, tob. kapsule a tablety, čínská přírodní medicína a nápoje. Dále jsou hodnoceny čisticí postupy a analytické techniky používané pro detekci pesticidů v těchto komplexních matricích.

Použitá metodika a instrumentace

V přehledu jsou diskutovány tyto extrakční techniky:

• QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe)
• Ultrazvuková extrakce (UAE)
• Extrakce podporovaná mikrovlnami (MAE)
• Superkritická fluidní extrakce (SFE)
• Urýchlená extrakce rozpouštědlem (ASE/PLE)
• Disperzní mikroextrakce kapalina–kapalina (DLLME)
• Mikroextrakce tuhou fází (SPME, HF-LPME, SDME)
• Disperze matrice na tuhé fázi (MSPD)
• Konvenční LLE a SPE

Podrobná instrumentace pro separaci a detekci zahrnuje:

• Plynová chromatografie (GC) spojená s ECD, FPD, NPD, AED, GC–MS a GC–MS/MS (Q, QqQ, TOF, IT, µECD/NPD)
• Kapalinová chromatografie (LC) spojená s MS a MS/MS (ESI, APCI, QqQ, Q–TOF, HRMS, Orbitrap)
• Ambientní ionizační techniky DART–TOF a IMS

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda QuEChERS se ukázala jako nejuniverzálnější pro široké spektrum pesticidů (OCP, OPP, pyretroidy, karbamáty) a různé matricové typy. Mikroextrakční techniky (SPME, DLLME) přinášejí výhody v „zelené“ chemii díky minimálním objemům rozpouštědel. Čisticí kroky dSPE (PSA, GCB, C18, Zr-Sep+) výrazně snižují interferenty a chrání chromatografická zařízení. Automatizované postupy ASE a SFE zkracují čas analýzy a spotřebu rozpouštědel. GC–MS/MS a LC–MS/MS dosahují limitů detekce pod jednotky µg kg–1 a vysoké selektivity.

Přínosy a praktické využití metody

Rozvinuté postupy umožňují multireziduální screening, rychlé a spolehlivé stanovení reziduí pesticidů v nutraceutikách s různou matricí. Metody kombinují vysokou citlivost, přesnost a minimální spotřebu chemikálií. Jsou vhodné pro rutinní i výzkumné laboratoře i pro kontrolu kvality v potravinářském a farmaceutickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k miniaturizaci a automatizaci extrakčních i čisticích kroků, rozvoji mikroextrakčních a ambientních technik (DART, IMS) a využití vysokorozlišovacích HRMS detektorů pro necílený screening. Posiluje se důraz na principy zelené chemie, redukci objemů toxických rozpouštědel a rychlou on-line integraci vzorkovací a analýzy.

Závěr

Shrnutí potvrzuje, že kombinace moderních extrakčních technik s vhodnými čisticími postupy a pokročilou chromatografií s hmotnostní spektrometrií poskytuje spolehlivé nástroje pro detekci a stanovení pesticidů v nutraceutikách. Systematická kontrola těchto produktů je klíčová pro ochranu spotřebitelů a zajištění legislativní shody.

Reference

1. Martínez-Dominguez G., Romero-González R., Garrido-Frenich A.: Microchem. J. 118, 124 (2015).
2. Lockwood G. B.: J. Pharm. Pharmacol. 63, 3 (2011).
3. Defelice S. L.: Trends Food Sci. Technol. 17, 26 (1995).
4. Andlauer W., Fürst P.: Food Res. Int. 35, 171 (2002).
5. Gulati P., Ottaway P. B.: In D. Bagchi (ed.), Nutraceu-tical and Functional Food Regulations, Elsevier, Burlington 2008.
6. Martínez-Dominguez G., Plaza-Bolaños P., Romero-González R., Garrido-Frenich A.: Talanta 118, 277 (2014).
7. López-Gutiérrez N., Romero-González R., Plaza-Bolaños P., Martínez Vidal J. L., Garrido-Frenich A.: Food Chem. 173, 607 (2015).
8. Bernal J., Mendiola J. A., Ibáñez E., Cifuentes A.: J. Pharm. Biomed. Anal. 55, 758 (2011).
9. European Botanical Forum: Quality Guide for Botanical Food Supplements across the EU. 2011.
10. Kowalski J., Misselwitz M., Thomas J., Cochran J.: LCGC North Am. 28, 972 (2010).
11. Páleníková A., Martínez-Dominguez G., Arrebola F. J., Romero-González R., Hrouzková S., Garrido-Frenich A.: Food Chem. 171, 796 (2015).
12. Nieto-García A. J., Romero-González R., Garrido-Frenich A.: Food Control 47, 369 (2015).
13. Sarafraz-Yazdi A., Amiri A.: Trends Anal. Chem. 29, 1 (2010).
14. Hwang B. H., Lee M. R.: J. Chromatogr. A 898, 245 (2000).
15. Łozowicka B., Jankowska M., Rutkowska E., Hrynko I., Kaczyńsky P., Maciński J.: J. Nat. Med. 68, 95 (2014).
16. Dai R., Ren X., He X., Huo Y.: Bull. Environ. Contam. Toxicol. 86, 559 (2011).
17. Chen L., Song F., Liu Z., Zheng Z., Xing J., Liu S.: J. Chromatogr. A 1225, 132 (2012).
18. Hayward D. G., Wong J. W., Shi F., Zhang K., Lee N. S., DiBenedetto A. L., Hengel M. J.: Anal. Chem. 85, 4686 (2013).
19. Rai V., Kakkar P., Misra C., Ojha S. K., Sirvastava N., Mehrotra S.: Bull. Environ. Contam. Toxicol. 79, 269 (2007).
20. Chen Y., Al-Taher F., Juskelis R., Wong J. W., Zhang K., Hayward D. G., Zweigenbaum J., Stevens J., Cappozzo J.: J. Agric. Food Chem. 60, 9991 (2012).
21. Pizzutti R. I., de Kok A., Hiemstra M., Wickert C., Prestes O. D.: J. Chromatogr. A 1216, 4539 (2009).
22. Ho Y. M., Tsoi Y. K., Leung K. S. Y.: Anal. Chim. Acta 775, 58 (2013).
23. Anastassiades M., Lehotay S. J., Štajnbaher D., Schenck F. J.: J. AOAC Int. 86, 412 (2003).
24. Dai R., Ren X., He X., Huo Y.: Bull. Environ. Contam. Toxicol. 86, 559 (2011).
25. Nguyen T. D., Lee K. J., Lee M. H., Lee G. H.: Microchem. J. 95, 43 (2010).
26. Wong J. W., Hennessy M. K., Hayward D. G., Krnitsky A. J., Cassias I., Schenck F. J.: J. Agric. Food Chem. 55, 1117 (2007).
27. Chen L., Yin L., Song F., Liu Z., Zheng Z., Xing J., Liu S.: J. Chromatogr. B 917-918, 71 (2013).
28. Zhao C., Hao G., Li H., Luo X., Chen Y.: Biomed. Chromatogr. 20, 857 (2006).
29. Mao X., Wan Y., Yan A., Shen M., Wei Y.: Talanta 97, 131 (2012).
30. Xu R., Wu J., Liu Y., Zhao R., Chen B., Yang M., Chen J.: Chemosphere 84, 908 (2011).
31. Qing G., Xia L., Bo-Yang Y.: Chin. J. Nat. Med. 7, 210 (2009).
32. Guo Q., Deng M., Yu B., Tan L.: J. AOAC Int. 93, 295 (2010).
33. Tagami T., Kajimura K., Nomura C., Taguchi S., Iwagami S.: Yakugaku Zasshi 129, 173 (2009).
34. Qian G., Rimao H., Feng T., Xiangwei W., Xuede L., Haiqun C., Yanhong S., Jun T.: Bull. Environ. Contam. Toxicol. 84, 779 (2010).
35. Tong H., Tong Y., Xue J., Liu D., Wu X.: Food Anal. Methods 7, 135 (2014).
36. Wang Y., Jin H. Y., Ma S. C., Lu J., Lin R. C.: J. Chromatogr. A 1218, 334 (2011).
37. Chen L., Yin L., Song F., Liu Z., Zheng Z., Xing J., Liu S.: Anal. Bioanal. Chem. 406, 1481 (2014).
38. Wan Y. Q., Mao X. J., Yan A. P., Shen M. Y., Wu Y. M.: Biomed. Chromatogr. 24, 961 (2010).
39. Ahmed F. E.: Trends Anal. Chem. 20, 649 (2001).
40. Jia Z., Mao X., Chen K., Wang K., Ji S.: J. AOAC Int. 93, 1570 (2010).
41. Campillo N., Peñalver R., Hernández-Córdoba M.: Talanta 71, 1417 (2007).
42. Oellig C., Schwack W.: J. Chromatogr. A 1260, 42 (2012).
43. Schurek J., Protolés T., Hajšlová J., Riddellová K., Hernández F.: Anal. Chim. Acta 611, 163 (2008).
44. Budziak D., Martendal E., Carasek E.: J. Sep. Sci. 31, 2875 (2008).
45. Huang S. P., Huang S. D.: J. Chromatogr. A 1135, 6 (2006).
46. Pakade Y. B., Sharma R., Nadda G., Tewary D. K.: Int. J. Food Prop. 16, 745 (2013).
47. Steiniger D., Lu G., Butler J., Phillips E., Fintschenko Y.: J. AOAC Int. 93, 1169 (2010).
48. Čajka T., Sandy C., Bachanová V., Drabová L., Kalachová K., Pulkrabová J., Hajšlová J.: Anal. Chim. Acta 743, 51 (2012).
49. Li Y., Chen X., Chunlin F., Guofang P.: J. Chromatogr. A 1266, 131 (2012).
50. Pang G. F., Fan C. L., Chang Q. Y., Li Y., Kang J., Wang W. W., Cao J., Zhao Y. B., Li N., Li Z. Y., Chen Z. M., Luo F. J., Lou Z. Y.: J. AOAC Int. 96, 432 (2013).
51. Naithani V., Kakkar P.: Arch. Environ. Health 59, 426 (2004).
52. Shanker A., Sood C., Kumar V., Ravindranath S. D.: Pest Manage. Sci. 57, 458 (2001).
53. Martínez-Dominguez G., Nieto-García A. J., Romero-González R., Garrido-Frenich A.: Food Anal. Methods 8, 2194 (2015).
54. Maštovská K., Wylie P.: J. Chromatogr. A 1265, 155 (2012).
55. Jia W., Chu X., Zhang F.: J. Chromatogr. A 1395, 160 (2015).
56. Mosaddegh M. H., Emami F., Asghari G.: Iran. J. Pharm. Res. 12, 541 (2014).
57. Tagami T., Kajimura K., Takagi S., Satsuki Y., Nakamura A., Okihashi M., Akutsu K., Obana H., Kitagawa M.: J. Pharm. Soc. Jpn. 127, 1167 (2007).
58. Yoon H. R., Cho S. Y., Kim J. M., Yoon I. B., Park M. K., Park J. H.: Chromatographia 49, 525 (1999).
59. Miller K. D., Milne P.: J. AOAC Int. 91, 202 (2008).
60. Pereira dos Anjos J., de Andrade J. B.: Microchem. J. 112, 119 (2014).
61. Nevado J. J. B., Rodríguez R. C., Guzmán F. J. B., Fariñas N. R., Cogolludo J. M. G., Osma J. A. C.: Talanta 81, 887 (2010).
62. Wu F., Lu W., Chen J., Liu W., Zhang L.: Talanta 82, 1038 (2010).
63. Wang J. X., Gao X. G., Jia J., Li J. P., He X. L.: Chinese J. Anal. Chem. 43, 1193 (2015).
64. JEOL AccuTOF mass spectrometer with DART application data. 2010.
65. Federální agentura FDA: Guidance SANTE/11945/2015. 2015.