Method for the determination of 326 Residual Pesticides in Rice using LCMS-8045 and GCMS-TQ8040 NX

Význam tématu

Rýže patří mezi nejrozšířenější potraviny na světě a s jejím pěstováním souvisí použití velkého množství pesticidů. Regulace maximálních reziduálních limitů (MRL) vyžaduje spolehlivé a citlivé metody pro detekci a kvantifikaci reziduí pesticidů v rýži.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou, reprodukovatelnou a vysoce průtokovou multireziduální metodu pro stanovení 326 pesticidů v rýži. Použity byly technologie LC-MS/MS (220 sloučenin) a GC-MS/MS (158 sloučenin), přičemž 52 analyty bylo společných pro obě techniky.

Použitá metodika

Pro extrakci byl aplikován modifikovaný postup QuEChERS s kyselinou oktenovou:

• Extrahční činidlo: okyselený ethylacetát a anhydrid sodný ve stanoveném poměru
• Čištění vzorku pro LC-MS/MS: sorbenty C18 a PSA
• Čištění vzorku pro GC-MS/MS: sorbenty C18, PSA a CaSO4/MgSO4
• Odpaření supernatantu a rekonstituce: mobilní fáze pro LC a ethylacetát pro GC

Použitá instrumentace

• LC-MS/MS: Shimadzu LCMS-8045 s autosamplerem Nexera X2 SIL-30AC, kolona Shim-pack XR-ODS II (150×3,0 mm, 2,2 μm)
• GC-MS/MS: Shimadzu GCMS-TQ8040 NX s automatickým injektorem AOC-20i, kolona SH-I-5Sil MS (30 m×0,25 mm, 0,25 μm)
• Software: LabSolutions Insight, Smart Pesticides Database Ver.2, Method Package Ver.3

Hlavní výsledky a diskuse

Validace podle SANTE kritérií prokázala:

• Linearity ve vzdálenosti 2–20 μg/L (LC) a 2–20 μg/L (GC) s koeficienty determinace > 0,97
• LOQ 10 μg/kg pro 170 látek na LC-MS/MS a pro 108 látek na GC-MS/MS; 20 nebo 40 μg/kg pro zbývající analyty
• Průměrné recoverie 70–120 % pro většinu sloučenin, RSDr i RSDR < 20 %
• Vysoká specifita a systémová přesnost (%RSD plochy < 20 %, retence < 1 %RSD)

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy a zvýšení průtoku vzorků
• Snížení objemu injekčního vzorku a průtoku mobilní fáze prodlužuje životnost kolony
• Jednotný extrakční postup pro LC i GC zjednodušuje práci laboratoře
• Vhodné pro rutinní monitoring reziduí pesticidů v rýži a v podmínkách QA/QC

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy o nové pesticidy a metabolity
• Automatizace přípravy vzorků a on-line extrakční systémy
• Použití nových ionizačních technik (APCI, DART)
• Integrace umělé inteligence pro rychlejší výběr parametrů a hodnocení dat
• Green chemistry přístupy se sníženou spotřebou organických rozpouštědel

Závěr

Vyvinutá metoda spojuje jednoduchou modifikovanou QuEChERS extrakci s vysokorychlostními technologiemi LC-MS/MS a GC-MS/MS. Validace potvrdila spolehlivost, citlivost a reprodukovatelnost pro celkem 326 pesticidů v rýži, což umožňuje efektivní rutinní kontrolu reziduí pesticidů.

Reference

1. M. Anastassiades a kol., Fast and Easy Multiresidue Method Employing Acetonitrile Extraction/Partitioning and Dispersive Solid-Phase Extraction, J. AOAC Int., 86, 412–431 (2003)
2. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues and analysis in food and feed, SANTE/12682/2019