Targeted quantitative screening pesticides in food matrices using high resolution DIA spectral library matching

Význam tématu

Se zvyšující se rozmanitostí pesticidních reziduí v potravinách je klíčové zajistit spolehlivé sledování jak pro kvantitativní, tak pro screeningové účely. Metoda založená na vysokém rozlišení a neřízené akvizici dat (DIA) umožňuje rozšířit cílovou skupinu analyzovaných látek a zároveň splnit přísné požadavky EU na přesnost a kvalitu výsledků. Tento přístup posouvá hranice tradičního cíleného MRM a otevírá cestu k retrospektivním analýzám a rozšířeným screeningovým panelům bez nutnosti opakované validace.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl vyvinout univerzální LC-MS/MS metodu s akvizicí DIA pro simultánní kvantifikaci a identifikaci více než 250 pesticidů v potravinových matricích. Záměrem bylo vyhovět směrnici EU SANTE 11312/2021 v2, využít plnohodnotné knihovny MS/MS spekter a demonstrovat možnost rozšířeného retrospektivního vyhledávání neplánovaných látek.

Použitá metodika

Vzorky byly připraveny standardní extrakcí QuEChERS s vnitřními standardy v rozsahu 0,1–100 µg/kg. Chromatografická separace probíhala na biphenylové kolonce při 40 °C za gradientu vody a methanolu s ammonium formiátem a kyselinou mravenčí. Pro akvizici byl použit cyklus složený z celého spektra TOF MS a 31 segmentů DIA-MS/MS s šířkami izolace 20 až 35 Da a kolizní energií 5–55 V. Doba cyklu 1 s umožnila zachovat vysokou datovou hustotu.

Použitá instrumentace

Detekce probíhala na vysokorozlišovacím QTOF LC-MS/MS přístroji Shimadzu LCMS-9050 s elektrospray ionizací v pozitivním módu. Rozsah TOF MS skenu pokrýval m/z 140–925, DIA segmenty byly nastaveny na m/z 140–540 a 540–925. Všechny data byla kalibrována externí referencí.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda splnila kritéria přesnosti hmotnostního rozlišení ≤ 5 ppm (≤ 1 mDa) a poměru iontů do 30 % od průměru kalibračních standardů. Více než 250 pesticidů bylo kvantifikováno na úrovni referenčního limitu 10 µg/kg v olejových matricích. Rozšíření vyhledávacích parametrů umožnilo identifikovat další čtyři fungicidy mimo původní panel. Díky knihovně MS/MS spekter bylo dosaženo vysoké úrovně identifikační spolehlivosti včetně retence, izotopické shody a spektrálního souladu.

Přínosy a praktické využití metody

Univerzální DIA přístup zjednodušuje rozšiřování cílového seznamu pesticidů bez nutnosti úprav parametrů akvizice. Laboratoře získávají možnost zpětného vyhodnocení dřívějších dat pro nečekané kontaminanty a rozsáhlé retrospektivní screeningy. Správa kalibrací a validací je díky jednotnému protokolu efektivnější a méně časově náročná.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj směřuje k integraci automatizovaných systémů flagování výsledků a nasazení umělé inteligence pro predikci neznámých metabolitů. Expanzivní růst MS/MS knihoven a jejich standardizace přispěje k širší adopci DIA technik v potravinářské a environmentální analytice.

Závěr

Vysokorozlišovací LC-MS/MS metoda s neřízenou DIA akvizicí představuje robustní nástroj pro kvantitativní screening pesticidů v potravinách. Kombinuje precizní kvantifikaci, vysokou selektivitu a flexibilitu rozšíření panelu analyzovaných látek bez nutnosti opakovaných ověření.