Analysis of Pesticide Residues in Spinach using Phenomenex roQ™ QuEChERS AOAC Kits by LC/MS/MS and GC/MS

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů ve špenátu je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin vzhledem k širokému používání pesticidů v zemědělství. Odstranění přírodních barviv a interferencí z listové zeleniny, jako je špenát, je zásadní pro dosažení nízkých detekčních a kvantifikačních limitů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit výkonnost komerční sady Phenomenex roQ™ QuEChERS AOAC 2007.01 pro extrakci 18 pesticidů a dvou interních standardů ze špenátu a následnou analýzu pomocí LC/MS/MS a GC/MS. Studie porovnávala způsoby čištění matrice, včetně použití PSA a grafitového uhlíku (GCB), a hodnotila návratnost a reprodukovatelnost metody.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika QuEChERS zahrnovala:

• Vážená homogenizovaná vzorka (15 g) špenátu
• Extrahování 1 % octovou kyselinou v acetonitrilu a přidání směsi solí (MgSO4, NaOAc)
• dSPE čištění pomocí MgSO4, PSA a GCB pro odstranění vody, mastných kyselin a pigmentů
• Rozdělení konečného extraktu pro LC/MS/MS a GC/MS

Instrumentace:

• LC/MS/MS: Agilent 1200 HPLC s kolonou Luna® C18(2) 3 µm 150 × 3 mm, API 4000 triple quadrupol, ESI +
• GC/MS: Agilent 6890N/5973, kolona Zebron™ ZB-5MSi 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla návratností 70–120 % (RSD < 15 %) pro všech 18 analyzovaných pesticidů. GCB efektivně odstraňoval pigmenty, avšak u planárních sloučenin (např. cyprodinil, pymetrozine, thiabendazole) došlo ke sníženým návratnostem kvůli adsorpci na uhlíkové sorbenty. Optimalizace injekčního rozpouštědla na 25 % methanolu v 5 mM kyselině mravenčí eliminovala zkreslení a dělení počátečních píků v LC/MS/MS. GC/MS analýza ukázala vynikající rozlišení a citlivost bez výrazných matrických efektů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlý, jednoduchý a nákladově efektivní postup pro multireziduální testování špenátu a dalších zeleninových matic. Připravené sady roQ™ zjednodušují přípravu vzorků a zvyšují průchodnost laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Úprava rozpouštědlové směsi (např. přidání toluenu) ke snížení ztrát planárních pesticidů
• Rozšíření na nové potravinové matrice s vysokým obsahem pigmentů a tuků
• Nasazení vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrie a automatizace zpracování vzorků

Závěr

Phenomenex roQ™ QuEChERS AOAC 2007.01 ve spojení s PSA/GCB dSPE poskytuje spolehlivou extrakci a čištění vzorků špenátu s výsledky splňujícími AOAC kritéria. Představuje vhodný nástroj pro rutinní monitorování reziduí pesticidů v potravinách.

Reference

• Anastassiades M., Lehotay S.J., Stajnbaher D. Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS) approach for the determination of pesticide residues. EPRW, Rome 2002.
• Anastassiades M. QuEChERS. quechers.cvua-stuttgart.de (2002).
• Anastassiades M., Lehotay S.J., Stajnbaher D. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction and dispersive SPE. JAOAC Int. 2003, 86(2), 412–431.
• Lehotay S.J. et al. Validation of a fast and easy method for 229 pesticides in fruits and vegetables. JAOAC Int. 2005, 88(2), 595–614.
• Lehotay S. Determination of pesticide residues in foods by acetonitrile extraction and MgSO4 partitioning: collaborative study. JAOAC Int. 2007, 90(2), 485–520.
• Mol H.G.J. et al. Modification and re-validation of the ethyl acetate-based multiresidue method. Anal Bioanal Chem. 2007, 389, 1715–1754.
• Pinto C.G. et al. Simplified QuEChERS approach for chlorinated compounds in soil. Talanta 2010, 81(2), 385–391.
• Brondi S.H.G. et al. Evaluation of QuEChERS and GC–MS for pesticides in water and sediment. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2011, 86, 18–22.
• Hoh E. et al. Automated direct sample introduction with GC×GC/TOF-MS for dioxins. J. Chromatogr. A 2007, 1201, 69–77.
• Cunha S.C. et al. QuEChERS for pesticide residues in olives. J. Sep. Sci. 2007, 30, 620–632.
• Schenck F.J. et al. Rapid multiresidue method using acetonitrile extraction and SPE clean-up. J. AOAC Int. 2008, 91(2), 422–438.
• Lehotay S.J. et al. Matrix effects in QuEChERS: pigment removal strategies. Anal. Bioanal. Chem. 2009.