Determination of Residues of Carbamates and Their Metabolites in Ginger by Ultra-High Performance Liquid Chromatography–Tandem Mass Spectrometry

Význam tématu

Karbonátová pes­ti­ci­da jsou v zemědělské produkci hojně využívány pro ochranu plodin, avšak jejich zbytky a toxické metabolity mohou ohrozit spotřebitele. Zázvor jako komplexní matice bohatá na bioaktivní látky vyžaduje citlivé a specifické analytické metody k detekci stopových hladin těchto látek. Efektivní stanovení karbamátů a jejich metabolitů v zázvoru je klíčové pro zajištění shody s mezinárodními a národními maximálními reziduálními limity (MRL) a pro ochranu veřejného zdraví.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit rychlou, citlivou a vysoce průchodnou metodu pro simultánní stanovení 26 karbamátů a jejich metabolitů v zázvoru za použití ultra­vysokovýkonné kapalinové chromatografie v tandemu s hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS). Metoda byla optimalizována na extrakci, čištění, chromatografické oddělení i detekční podmínky a validována podle parametrů linearity, detekčního limitu, kvantifikačního limitu, addukovaných reprodukovatelností a přesností.

Použitá metodika

Vzorek 10 g mletého zázvoru byl extrahován 20 mL acetonitrilu s přídavkem NaCl, centrifugován a supernatant obohacen sušením pod dusíkem. Následovala disoluce v dichlormethanu:hexanu, centrifugace a čištění na NH2 SPE kolonce, kde se interferenční látky odstranily dvoustupňovým promývacím a elučním protokolem. Finální extrakt byl převeden do acetonitrilu:vody (1:1, v/v) a filtrován pro UHPLC-MS/MS analýzu.

Použitá instrumentace

UHPLC část tvořila Agilent 1290 Infinity Binary Pump a Autosampler, separace probíhala na sloupci ZORBAX Eclipse Plus C18 RRHT (100×2,1 mm, 1,8 µm) při 30 °C s gradientem od 80 % vodné fáze k 95 % acetonitrilu během 5 min. Detekce byla prováděna na Agilent 6460 Triple Quadrupole MS se zdrojem Jet Stream v pozitivním režimu MRM. Použity byly standardy karbamátů a metabolitů (čistota > 96 %) od Sigma-Aldrich, Chem Service a Dr. Ehrenstorfer a HPLC grade rozpouštědla od Tedia a ROE.

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární rozsah kalibrace v matrici dosahoval 0,20–500 µg L–1 s koeficientem R2 ≥ 0,99. LOD se pohyboval mezi 0,05 a 2,0 µg kg–1 a LOQ mezi 0,20 a 5,0 µg kg–1. Při přídavcích 10, 30 a 100 µg kg–1 dosahovaly průměrné výtěžnosti 70,9–119 % s RSD 1,0–11 %, což potvrzuje vysokou přesnost a opakovatelnost metody. Aplikace na 15 komerčních vzorků odhalila kontaminaci carbofuranem a jeho metabolitem 3-hydroxykarbofuranem v jednom vzorku (1,2 a 1,6 µg kg–1) a přítomnost aldikarbu sulfonu ve druhém (5,3 µg kg–1), přestože mateřská sloučenina nebyla detekována.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá analýza do 10 min na vzorek
• Citlivost pro stopové hladiny pod MRL
• Spolehlivá kvantifikace široké škály karbamátů a metabolitů
• Efektivní odstranění složité matrice zázvoru
• Možnost rutinního nasazení v kontrolních laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze rozšířit na další potravinové matice bohaté na interferenční látky (např. kořenovou zeleninu či koření), případně ji kombinovat s automatizovaným vzorkovacím robotem pro vyšší průchodnost. Adaptace na vysokorozlišení MS (HRMS) nebo použití softwaru založeného na umělé inteligenci umožní širší screening neznámých metabolit a degradátů.

Závěr

Vyvinutá UHPLC-MS/MS metoda s NH2 SPE čištěním poskytuje rychlý, citlivý a spolehlivý nástroj pro stanovení 26 karbamátů a jejich metabolitů v zázvoru. Splňuje požadavky na detekční limity, linearitu, přesnost i reprodukovatelnost a je vhodná pro rutinní kontrolu reziduí pesticidů.

Reference

• He H., Xu X., Lu M., Mo W., Ren Y. Determination of residues of carbamates and their metabolites in ginger by UHPLC-MS/MS. J. Instrum. Anal. 33(2):197–202 (2014)
• EU Pesticide Database, European Commission
• The Japan Food Chemical Research Foundation Registry
• China National Food Safety Standard GB 2763-2014 (2014)