Application of SFC-MS/MS for the Quantifcation of Highly Polar Pesticides in a Range of Food Samples

Význam tématu

Systémová analýza vysoce polárních pesticidů představuje klíčovou výzvu v oblasti laboratorní běžné praxe a potravinářského dozoru. Tradiční multi-reziduální extrakční a chromatografické metody často nedokážou zajistit vyhovující retenci, selektivitu a citlivost pro molekuly s velmi nízkým logP. Metoda QuPPe, vyvinutá EURL-SRM, umožňuje extrakci těchto sloučenin, avšak vyžaduje vhodnou chromatografii pro jejich následnou detekci a kvantifikaci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem předkládané studie bylo aplikovat kombinaci superkritické fluidní chromatografie (SFC) a tandemové hmotnostní spektrometrie (MS/MS) na kvantifikaci vysoce polárních pesticidů ve vzorcích potravin (pepř, lněné semeno, citron) připravených metodou QuPPe. Autoři si stanovili za úkol optimalizovat chromatografické podmínky, včetně obsahu vody, a vyhodnotit analytické parametry metody ve vztahu k různým matricím.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky potravin byly extrahovány podle protokolu QuPPe a přímo injikovány do SFC-MS/MS.

• SFC: Shimadzu Nexera UC, kolona Restek Ultra Silica (150 × 2,1 mm, 3 µm), 50 °C, průtok 0,8 mL/min (0,6 mL/min 13–22 min).
• Mobilní fáze: Pumpa A CO₂, Pumpa B acetonitril+0,5% kyseliny mravenčí s optimalizovaným obsahem vody (6%), Pumpa C voda+0,5% kyseliny mravenčí+10 mM amoniového formiátu, Pumpa D methanol (make-up, 0,2 mL/min).
• MS/MS: LCMS-8060, ionizace heated ESI, MRM, interface 300 °C, blok 350 °C, desolvation line 250 °C, rychlost skenu 15 000 u/s.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace obsahu vody v modifikátoru prokázala významný vliv na tvar píku a retenci. Nejlepší chromatografické vlastnosti byly dosaženy při 6% vody v acetonitrilu. Dynamický ternární gradient (CO₂, acetonitril, voda) umožnil separaci 14 analyzovaných pesticidů s logP v rozmezí –3,47 až 1,96 během 20 min.
Lineární kalibrační závislosti (10–200 ppb) pro sloučeniny ETU i nikotin prokázaly vysokou shodu mezi matricemi citron a lněné semeno (R² > 0,996). Opakovatelnost retenční doby a kvantitativních signálů (n=10 při 100 ppb) se pohybovala pod 11 % RSD.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda SFC-MS/MS představuje robustní alternativu pro analýzu velmi polárních pesticidů ve potravinách. Výhody zahrnují:

• Rychlou separaci a zkrácené doby analýzy.
• Vysokou citlivost a selektivitu díky MRM režimu.
• Spolehlivou kvantifikaci pomocí stabilně značených interních standardů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Pro další rozvoj se nabízí:

• Rozšíření cílového panelu o další extrémně polární látky.
• Testování alternativních stacionárních fází a vyššího obsahu vody (až do 30 %).
• Integrace SFC s vysokým rozlišením MS pro neznámé rezidua.
• Implementace v rutinních QA/QC laboratořích i ve výzkumných centrech.

Závěr

Kombinace SFC a MS/MS s vhodnou empiricky vybranou silikátovou fází a optimalizovaným ternárním gradientem včetně vody nabízí efektivní řešení pro kvantifikaci vysoce polárních pesticidů v různých potravinových matricích. Metoda se vyznačuje vysokou linearitou, opakovatelností a univerzálností pro různé vzorky.

Reference

• Anastassiades M. a kol. QuPPe of EURL-SRM, verze 9.1, 2016.
• Baker D., Barnes A., Titman C., Horner J., Loftus N. Application of SFC-MS/MS for the Quantification of Highly Polar Pesticides in a Range of Food Samples. ASMS 2017, MP-195.