Multiresidue method for the quantification of pesticides in fruits, vegetables, cereals and black tea using UPLC MS/MS

Význam tématu

Rozvoj a kontrola reziduí pesticidů v potravinách je zásadní pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů, splnění legislativních limitů a ochranu veřejného zdraví. Vzhledem k rostoucímu počtu použitých účinných látek a různé chemické povaze pesticidů vyžadují moderní analytické metody vysokou citlivost a robustnost v různorodých matricích s cílem spolehlivě detekovat široké spektrum látek pod stanovené maximální limity reziduí (MRL).

Cíle a přehled studie

Studie popisuje vývoj a validaci multireziduální metody pro stanovení 552 pesticidů a jejich metabolitů ve vybraných potravinářských matricích (zelenina s vysokým obsahem vody, bobuloviny, sója, pšeničná mouka, černý čaj) pomocí UPLC-MS/MS. Hlavním cílem bylo dosáhnout nízkých detekčních mezí, vysoké přesnosti a minimalizovat maticové efekty napříč různými typy vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci vzorků byla aplikována standardizovaná metoda QuEChERS optimalizovaná pro ovoce, zeleninu, cereálie a čaj. Surové vzorky se homogenizovaly, zmrazily a poté extrahovaly směsí organického rozpouštědla. Extrakty byly čištěny a připraveny k analýze.
Instrumentace:

• Chromatografie: UPLC ACQUITY UPLC I-Class s kolonkou HSS T3 (1,8 µm, 2,1×100 mm)
• Post injector mixing kit (50 µL extension loop) pro zlepšení ostrosti raně eluujících polárních pesticidů
• Mobilní fáze: A) 5 mM amon. formiát + 0,1 % kys. formiové ve vodě; B) 5 mM amon. formiát + 0,1 % kys. formiové v MeCN/MeOH (1:1)
• MS/MS detektor: Xevo TQ-XS, ESI v pozitivním a negativním režimu
• Parametry MS: kapilární napětí ±2,0 kV, teplota zdroje 150 °C, teplota desolvační zóny 300 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala vysokou citlivost, přičemž u většiny ze 256 reprezentativních analytů byla detekční mez (LOD, S/N>10) na úrovni 0,005 mg/kg: nad 90 % u špenátu, jahod a sóji, 83 % u čaje a 79 % u pšeničné mouky. Kalibrační rovnice vykázaly koeficienty determinace R2 >0,99 a zpětně vypočítané koncentrace byly v rámci ±20 % tolerance dle pokynů SANTE.
Preciznost měření (RSD) při třech levelových koncentracích (0,005; 0,01; 0,05 mg/kg) byla vysoká, více než 85 % pesticidů dosáhlo RSD <10 %. Maticové efekty ukázaly převážně potlačení nebo zvýšení signálu o více než ±20 %, což zdůrazňuje nutnost použití kalibrace v matici, standardního přídavku nebo procedurální kalibrace.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje komplexní sledování velkého počtu pesticidů v populárních potravinářských produktech a splňuje požadavky legislativy na maximální limity reziduí. Díky vysoké citlivosti a robustnosti je vhodná pro akreditované laboratoře, QA/QC programy a kontrolní orgány v potravinářství.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování seznamu analyzovaných pesticidů včetně jejich metabolitů a degradátů. Integrace vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) a automatizovaná příprava vzorků zvýší efektivitu a selektivitu. Využití chemometrických nástrojů pro korekci maticových efektů a rozšířená validace na dalších složitých matricích (např. koření, sušené ovoce) podpoří širší aplikovatelnost metody.

Závěr

Popsaná UPLC-MS/MS metoda nabízí rychlou, citlivou a přesnou analýzu stovek pesticidů v různorodých potravinářských matricích. Splňuje požadavky na nízké detekční limity, vysokou přesnost a robustnost, což ji činí vhodnou pro rutinní kontrolu reziduí v potravinářském sektoru.

Reference

1. Shah D., Wood J.A., Fujimoto G., McCall E., Hird S., Hancock P. Multiresidue method for the quantification of pesticides in fruits, vegetables, cereals and black tea using UPLC-MS/MS. Waters Corporation, 2021.