Highly Polar Pesticide Multi-Residue Analysis in Food Safety by LC-MS/MS

Význam tématu

Pesticidy s vysokou polární povahou představují analytickou výzvu kvůli své rozmanité separační a detekční charakteristice. Regulátoři zpřísňují limity zbytků, což vyžaduje rychlé, citlivé a spolehlivé metody pro široké spektrum vzorků potravin.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout dvě multi-reziduální LC-MS/MS metody bez derivatizace pro analýzu 18 vysoce polárních pesticidů v potravinových vzorcích, minimalizovat počet separačních běhů a zvýšit průchodnost analýz.

Použitá instrumentace

Využitá přístrojová sestava:

• UHPLC systém Nexera
• Kolony ZIC-HILIC (100×2,1 mm, 3,5 µm) a Hypercarb PGC (100×2,1 mm, 5 µm)
• Shimadzu LCMS-8050 triple quadrupole MS s technologií ESI
• Mobilní fáze s formiátem amonným, kyselinou mravenčí a octovou, acetonitril/methanol
• Vnitřní standardy izotopově značené pro kompenzaci matrických efektů

Metodika

Vzorky jablek byly extrahovány dle QuPPe metodiky (1 % HCOOH v methanolu) a centrifugovány. Metoda 1 využívá HILIC kolonu s gradientem 97→15 % B (A: voda + 20 mM formiátu amonného + 0,3 % HCOOH, B: acetonitril). Metoda 2 používá PGC kolonu s gradientem 0→100 % B (A: voda + 1 % octové kyseliny, B: methanol + 1 % octové kyseliny). Detekce byla realizována v SRM režimu s dwell časy 5–50 ms.

Hlavní výsledky a diskuse

Obě metody dosáhly lineárnosti v rozsahu 0,005–0,2 mg/kg s koeficienty R² > 0,997. Limit detekce kolem 0,01 mg/kg je pod EU MRL pro všechny analyty. Kombinace HILIC a PGC umožnila efektivní separaci iontových i neiontových polárních pesticidů. Díky vysoké citlivosti je možné ředit extrakty a potlačit matrické efekty.

Přínosy a praktické využití metody

Výhody navržených postupů:

• Redukce počtu analytických metod pro kompletní panel pesticidů
• Zrychlení průchodnosti vzorků a zkrácení doby analýzy
• Vyšší přesnost a reprodukovatelnost díky izotopovým standardům
• Využití v QA/QC laboratořích, v institucionálním i komerčním monitoringu

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj lze očekávat ve směru kombinace HILIC/PGC separací pro širší spektrum polárních látek, integrace s vysokorozlišovacími MS systémy pro neznámé rezidua, plná automatizace přípravy vzorků a přímé online propojení s dávkováním vzorků.

Závěr

Dvě navržené multi-reziduální LC-MS/MS metody bez derivatizace poskytují citlivou, robustní a vysoce propustnou analýzu 18 klíčových vysoce polárních pesticidů v potravinách pod prahové hodnoty EU MRL.

Reference

• Reference Laboratory for pesticides requiring Single Residue Methods (EURL-SRM). Quick Method for the Analysis of Residues of numerous Highly Polar Pesticides in Foods of Plant Origin (QuPPe-Method), 2012, verze 7.
• Commission Regulation (EC) No 396/2005 of the European Parliament and of the Council. Maximum residue levels in or on food and feed of plant and animal origin. Official Journal L 70: 1–16.