Faster Yet Sensitive Determination of N-Methylcarbamates in Rice, Potato, and Corn by HPLC

Význam tématu

Analýza N-methylkarbamátových insekticidů je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a ochranu veřejného zdraví. Tyto sloučeniny mohou ovlivňovat centrální nervový i reprodukční systém. Rychlé, citlivé a spolehlivé metody detekce v zemědělských plodinách přispívají ke splnění regulačních požadavků i kvalitativní kontrole v potravinářském průmyslu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout zkrácený a zároveň citlivý postup určování jedenácti N-methylkarbamátů v rýži, bramborách a kukuřici. Metoda kombinuje extrakci salting-out s následnou dispersní SPE (dSPE) a analýzu HPLC s postcolumn derivatizací o-ftalaldehydem a citlivou fluorescenční detekcí.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (5 g) se extrahovaly acetonitrilem se sodíkem a hořečnatou solí; poté se čistily dSPE pomocí primárně sekundární aminosiliky (PSA) s odstraněním cukrů, lipidů a pigmentů. Chromatografie proběhla na sloupci Acclaim Carbamate (3×150 mm, 3 μm), teplota 50 °C, gradient metanol–voda, průtok 0,9 mL/min. Postcolumn derivatizace probíhá v 100 °C s 0,2 % NaOH a následně s OPA/2-merkaptoethanolem při pokojové teplotě. Detekce fluorescenčním detektorem (Ex 330 nm, Em 465 nm).

Hlavní výsledky a diskuse

• Volba PSA odstranila většinu interferencí u rýže, brambor i kukuřice, aktivní uhlí pohlcovalo i analyty, proto se metodicky upřednostnilo PSA.
• Optimální množství PSA bylo 50 mg na vzorek; vyšší dávky nevylepšily signál.
• Diluce extraktu vodou zajistila symetrické tvary píků, objem injekce 50 μL udržel citlivost.
• Linearity pro koncentrace 0,25–8,0 μg/L měla r2 ≥0,996; metodní detekční limity 0,04–0,11 μg/L (0,4–1,1 μg/kg vzorku).
• Reprodukovatelnost retencí RSD ≤0,07 %, ploch píků ≤3 %, vzorkování RSD ≤7 %.
• V rýži a bramborách nebyly analyty nalezeny; v čerstvé kukuřici byl potvrzen přítok karbamátu aldikarb (0,29 μg/L) cestou LC-MS.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda je rychlá (celková doba analýzy cca 16 min), citlivá a vhodná pro rutinní laboratoře QA/QC i výzkum. Jednoduché receptury činidel a použití běžně dostupných HPLC komponent zvyšují její univerzálnost.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace LC-MS/MS pro potvrzení píků a screening dalších metabolitů.
• Vývoj novelních sorbentů a mikroextrakčních formátů pro vyšší selektivitu a miniaturizaci.
• Automatizace přípravy vzorků a online čištění.
• Rozšíření metody na jiné matice jako semena, listy či potravinové doplňky.

Závěr

Popsaná metoda kombinuje efektivní přípravu vzorku se salting-out extrakcí a dSPE s citlivou HPLC-FLD analýzou. Prokazuje vyhovující linearitu, detekční limity i reprodukovatelnost pro rutinní stanovení karbamátů v potravinářské praxi.

Reference

• U.S. EPA Method 531.2 Measurement of N-methylcarbamoyloximes and N-methylcarbamates in Water by HPLC with Fluorescence Detection, 2001
• AOAC Official Method 2007.01 Pesticide Residues in Foods by Acetonitrile Extraction and Dispersive SPE, 2007
• EN 15662 Foods of Plant Origin Determination of Pesticide Residues Using GC-MS and/or LC-MS/MS, 2008
• Liu M. et al. Determination of Carbamate and Organophosphorus Pesticides in Fruits and Vegetables by LC-MS, Chin. J. Anal. Chem. 2006
• Wang L. et al. LC-MS Method for Direct Determination of Trace N-Methyl Carbamates in Water Samples, LPN 2386, 2010