Screening and Quantitation of 240 Pesticides in Difficult Food Matrixes Using the Agilent 6545 Q-TOF LC/MS System

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v potravinách je klíčová pro zajištění potravinové bezpečnosti a ochranu spotřebitele. Detekce stovek látek v komplikovaných matricích, jako jsou černý čaj nebo tučné druhy ovoce, vyžaduje metody s vysokou citlivostí, selektivitou a schopností kvantifikace pod stanovené maximální reziduální limity (MRL).

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout a validovat metodu UHPLC/Q-TOF/MS pro současné screeningové stanovení a kvantifikaci 240 pesticidů a jejich metabolitů v obtížných potravinových matricích. Studie využívá Agilent 1290 Infinity UHPLC pro zlepšené rozlišení a Agilent 6545 Q-TOF LC/MS pro optimalizovanou iontovou transmisí a cílenou MS/MS akvizici.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci pesticidů byla zvolena oficiální QuEChERS metoda s cítrátovým pufrem a čistícími sorbenty (GCB pro čaj, lipid removal kit pro avokádo). Chromatografické rozdělení probíhalo na koloně C18 (2,1×150 mm, 1,8 µm) s gradientem metanol–voda s amoniovým formiátem a kyselinou mravenčí. Iontizace pomocí Agilent Jet Stream ESI v pozitivním módu. Hlavní parametry LC a Q-TOF přístroje byly optimalizovány pomocí SWARM tune, nové metody Particle Swarm Optimization, která umožňuje cílené ladění iontové transmisie pro malé organické molekuly v rozsahu 50–250 m/z.

Hlavní výsledky a diskuse

• Citlivost: Systém 6545 vykázal až čtyřnásobné zvýšení signálové odezvy oproti předchozí generaci 6540, což umožnilo detekci pesticidů pod MRL.
• Identifikace: Metoda „Find by Formula“ dosahovala skóre nad 90/100 díky vysoké přesnosti měrné hmotnosti (<6 ppm), izotopové abundanci a izotopovému rozlišení.
• Kvantifikace: Vybrané addukty [M+H]+, [M+NH4]+ a [M+Na]+ byly použity jako kvantifikátory, kalibrace s kvadratickým fitováním (1/x weighting) zajistila lineární odezvy v rozsahu 1–100 ng/g.
• MS/MS: Cílené i automatické MS/MS přispělo k jednoznačné strukturní verifikaci fragmentačním modelem porovnaným s PCDL knihovnou.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou průchodnost a rozšířený rozsah detekovaných pesticidů bez nutnosti přípravy speciálních standardů pro každý analyzovaný metabolit. Laboratoře mohou pomocí tohoto přístrojového řešení zvýšit kapacitu testování, zkrátit dobu ladění a validace a spolehlivě vyřadit falešně pozitivní nálezy v komplexních potravinových matricích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšíření databází PCDL o nové pesticidy a metabolity.
• Integrace softwarových nástrojů pro nelineární kalibrace a adaptivní redukci šumu.
• Využití SWARM tune pro další třídu analytů, například polarních metabolit.
• Automatizace přípravy vzorků a přímá analýza tekutých extraktů s minimální úpravou.

Závěr

Naprosto unikátní kombinace Agilent 1290 Infinity UHPLC a 6545 Q-TOF LC/MS s inteligentním laděním SWARM tune umožňuje spolehlivý screening a kvantifikaci stovek pesticidů v náročných matricích s vysokou citlivostí, přesností a robustností. Metoda splňuje legislativní požadavky na MRL a poskytuje laboratořím flexibilní řešení pro široké spektrum aplikací v potravinové analytice.

Reference

1. Regulation (EC) No 396/2005 on maximum residue levels of pesticides in or on food and feed.
2. US Regulation 40 CFR part 180 – Tolerance Information for Pesticide Chemicals in Food and Feed Commodities.
3. SANCO/12571/2013 – Guidance document on analytical quality control and validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed.
4. Agilent Technologies Application Note 5990-4248EN: Analysis of Pesticide Residues in Spinach Using Agilent SampliQ QuEChERS by LC/MS/MS Detection.
5. Agilent Technologies Application Note 5991-2227EN: Exact Mass LC/MS/MS Library for Accurate Mass Screening and Quantitation of Pesticides in Fruits and Vegetables.