Ultra-Sensitive and Rapid Assay of Neonicotinoids, Fipronil and Some Metabolites in Honey by UHPLC-MS/MS [LCMS-8060]

Význam tématu

Neonicotinoidy představují skupinu insekticidů intenzivně využívaných v intenzivním zemědělství i v ochraně ovocných a zeleninových kultur. Jejich úloha v kolapsu včelích populací vzbudila obavy o udržitelnost opylování a zemědělské produkce. Metody umožňující ultra-senzitivní sledování reziduí těchto sloučenin a jejich metabolitů v potravinách, zejména v medu, jsou klíčové pro zajištění potravinové bezpečnosti a ochránu včelstev.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout rychlou a vysoce citlivou analytickou metodu pro stanovení neonicotinoidů, fipronilu a jejich metabolitů v medu. Metoda kombinuje jednoduchou přípravu vzorku metodou QuEChERS s dSPE čištěním a ultrarychlou kapalinovou chromatografií s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS) na systémech Shimadzu Nexera X2 a LCMS-8060. Studie pokrývá optimalizaci extrakce, separace, detekce, kvantifikace a ověření výkonu metody.

Použitá metodika

Vzorky medu (5 g) byly homogenizovány s přídavkem interních standardů (thiamethoxam-d3, imidacloprid-d4, clothianidin-d3). Extrakce proběhla sekvenčním přídavkem ultračisté vody a acetonitrilu, po inkubaci a přidání směsi solí QuEChERS následovalo centrifugování. Čištění extraktu zajišťovala dispersivní SPE sorpční směs (MgSO4, PSA, C18). Výsledný roztok byl injikován přímo bez nutnosti odpařování či rekonstituce.

Použitá instrumentace

• UHPLC: Shimadzu Nexera X2 s kolónou ACE SuperC18 (100 mm × 2,1 mm, 2 µm), teplota 30 °C, průtok 600 µL/min, gradient metanol/voda s 0,05 % amoniaku, doba analýzy 4 minut.
• MS/MS: Shimadzu LCMS-8060, zdroj Heated ESI (±1 kV), rozhraní 400 °C, desolvace 200 °C, block 400 °C, plyny: nebulizační 3 L/min, vyhřívací 10 L/min, sušící 5 L/min.
• MRM režim: optimální tranzice pro 10 cílových sloučenin a 3 interní standardy, kvadrupólové rozlišení jednotkové šířky.

Hlavní výsledky a diskuse

• Obnova analytů v medu se pohybovala mezi 70 a 120 % v souladu s metodikou EU SANTE/11945/2015.
• Limity kvantifikace (LOQ) byly v rozmezí 0,001–0,020 µg/kg (1–20 ppt), což umožňuje detekci hluboko pod legislativními limity.
• Kalibrační křivky pro všechny sloučeniny vykazovaly R2 > 0,998, vážení 1/x, kvadratická aproximace.
• Analýza devíti reálných vzorků medu odhalila přítomnost několika neonicotinoidů v rozmezí 0,01–1,7 µg/kg, přičemž koncentrace zůstaly pod stanovenými maximálními limity.
• Stabilita signálu po 150 opakovaných injekcích prokázala RSD menší než 17 %, což potvrzuje robustnost iontového zdroje a vhodnost metody pro sériovou analýzu.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoce citlivé sledování reziduí neonicotinoidů a fipronilu v medu s minimální náročností na přípravu vzorku.
• Rychlá analýza (4 min) vhodná pro vysokopropustné laboratoře.
• Eliminace kroků odpařování a rekonstituce snižuje chybovost a časovou náročnost.
• Metoda podporuje monitorování reziduí pro akademické studie i QA/QC v potravinářství a zemědělství.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Aplikace metody pro sledování reziduí v pylu, včelách a dalších potravinářských matricích.
• Rozšíření analyzovaných látek o nové insekticidy, jejich metabolity a synergisté.
• Integrace s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií pro nekonvenční screeningové přístupy.
• Automatizace přípravy vzorků a datové zpracování pro kontinuální monitoring životního prostředí.

Závěr

Vyvinutá UHPLC-MS/MS metoda nabízí unikátní kombinaci rychlosti, citlivosti a robustnosti pro ultra-senzitivní kvantifikaci neonicotinoidů a fipronilu v medu. Jednoduchý workflow a vysoká stabilita signálu umožňují vysokou propustnost a spolehlivé výsledky, což usnadňuje jak výzkumné studie dopadů pesticidů na včelstva, tak rutinní kontrolu bezpečnosti potravin.