GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Moderní potravinářské postupy vyžadují přesné monitorování reziduí pesticidů a polychlorovaných bifenyly (PCB) v potravinách. Nízké koncentrace těchto látek a složitost matrice ovoce a zeleniny kladou vysoké nároky na citlivost, selektivitu a kvantitativní spolehlivost analytických metod. Vysoce rozlišená GC-Orbitrap hmotnostní spektrometrie nabízí možnost plnoskenového režimu, který usnadňuje jak retrospektivní analýzu, tak rychlé přizpůsobení měřených sloučenin bez nutnosti cíleného nastavení před analýzou.Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo zhodnotit kvantitativní výkon systému Exactive GC-Orbitrap GC-MS pro simultánní analýzu 88 pesticidů a 7 PCB v hroznové a cibulové matrici. Posouzeny byly parametry citlivosti (mez detekce), linearita kalibrací, přesnost (obnovení) a reprodukovatelnost výsledků v širokém rozsahu koncentrací (1–200 µg/kg).Použitá metodika a instrumentace
- Vzorkování: Hrozny a cibule z trhu, homogenizace a extrakce metodou miniLuke (aceton, dichlormetan, petrolether, sodná sůl síranu, výměna rozpouštědla do ethylacetátu).
- Chromatografie: GC TRACE 1310 s kolonkou TraceGOLD TG-5SilMS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm), program teplot 40 °C → 300 °C.
- Autosampler: Thermo Scientific TriPlus RSH pro plně automatické vstřikování 1 µl vzorku.
- Hmotnostní spektrometrie: Exactive GC Orbitrap, full-scan 50–700 Da, rozlišení 60 000 FWHM (m/z 200), elektrónová ionizace 70 eV.
- Software: TraceFinder pro řízení přístroje, zpracování dat, extrakci iontových chromatogramů (±5 ppm) a kvantifikaci.
Hlavní výsledky a diskuse
- Meze detekce (LOD) do 2 ng/mL pro 92 ze 95 analyzovaných sloučenin; binapacryl, kaptafol a propargite vykázaly LOD 5 ng/mL. Hodnoty výrazně překračují požadavky EU (MRL 10 µg/kg).
- Linearita v rozsahu 1–200 µg/kg: koeficient determinace R² > 0,99 u všech sloučenin.
- Reprodukovatelnost: průměrný RSD faktor obnovy < 20 %.
- Blind test – vzorky dopované 0,5–100 µg/kg: průměrné obnovení 82–133 % a shoda mezi naměřenými a dopovanými hodnotami.
- Ukázka chromatogramů (captan, HCH-gama) demonstrovala vysokou citlivost a čistotu signálu i v 5× ředěné matici.
- Full-scan režim umožňuje retrospektivní vyhodnocení dalších látek bez opakování analýzy.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká citlivost a selektivita plnoskenového HRMS trhu i pro komplexní potravinové matice.
- Rychlá příprava nové databáze látek bez nutnosti opětovného nastavování metody.
- Automatizované vyhodnocení a kontrola shody parametrů s normami SANTE/11945.
- Možnost efektivního QA/QC v potravinářských laboratořích, sledování MRL a retrospektivní screening.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření aplikace na další matrice (obiloviny, maso, mléko) a další třídy kontaminantů.
- Integrace s pokročilou datovou analýzou a strojovým učením pro automatické rozpoznávání neznámých kontaminantů.
- Další zvyšování rozlišení a dynamického rozsahu HRMS přístrojů pro sledování ultra-stopových úrovní.
- Využití nových ionizačních technik a zdokonalené chromatografie pro rozšíření analytického spektra.
Závěr
Studie prokázala, že kombinace GC-Orbitrap HRMS a softwaru TraceFinder poskytuje robustní, citlivé a vysoce spolehlivé kvantitativní výsledky pro multi-reziduální analýzu pesticidů a PCB v potravinářských vzorcích. Metoda splňuje regulační požadavky, umožňuje snadnou adaptaci na nové látky a nabízí významnou přidanou hodnotu v rutinní i výzkumné praxi.Reference
- http://ec.europa.eu/food/plant/docs/plant_pesticides_mrl_guidelines_wrkdoc_11945_en.pdf
- http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=URISERV:l13002a
- SANTE/11945/2015. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticides residues analysis in food and feed.
- Mol H., Tienstra M., Zomer P. (2016) Evaluation of gas chromatography electron ionization full scan high resolution Orbitrap mass spectrometry for pesticide residue analysis? Analytica Chimica Acta, 935, 161–172.
- Ucles S., Lozano A., Martinez Bueno M.J., Fernandez-Alba A.R. (2017) Shifting the paradigm in gas chromatography mass spectrometry pesticide analysis using high resolution accurate mass spectrometry. Journal of Chromatography A.
- Thermo Fisher Scientific Application note 10448 (2016) High efficiency, broad scope screening of pesticides using gas chromatography high resolution Orbitrap mass spectrometry.
- Thermo Fisher Scientific Application note 10509 (2016) Routine quantitative method of analysis for pesticides using GC-Orbitrap mass spectrometry in accordance with SANTE/11945/2015 guidelines.
- Thermo Fisher Scientific Application note 10541 (2017) Multi-residue pesticide screening in cereals using GC-Orbitrap mass spectrometry.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.