Large-scale screening and quantitation of pesticide residues in milk using GC-(EI)-MS/MS

Význam tématu

Přítomnost reziduí pesticidů v mléce je z hlediska potravinové bezpečnosti kritická, protože tyto látky se mohou bioakumulovat a vyvolávat chronické i akutní zdravotní problémy. Pravidelný monitoring mléka je proto nezbytný pro ochranu spotřebitele, plnění legislativních limitů a zajištění kvality v potravinářských laboratořích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo vyvinout a ověřit kompletní analytické řešení pro současné stanovení a kvantifikaci 155 reziduí pesticidů v mléce. Metoda byla optimalizována a validována podle SANTE/11813/2017 a posouzena z hlediska souladu s maximálními reziduálními limity (MRL) stanovenými FSSAI a Evropskou komisí.

Použitá metodika

Pro extrakci a čištění vzorků bylo nasazeno postupné přidání následujících kroků:

• Odběr 10 g homogenizovaného vzorku mléka.
• Citrátově pufrovaná QuEChERS extrakce: přidání 10 ml vody, 10 ml acetonitrilu a EN 15662 kit (MgSO4, NaCl, trisodium a disodium citrát), víření a odstředění.
• Čištění: přesun 1 ml supernatantu do mikrozkumavky s 150 mg MgSO4, 25 mg PSA a 50 mg C18; víření, odstředění a transfer do GC vialky.
• Kalibrace: příprava matricově korigovaných standardů postextrakčním dopingem na úrovních 0,001–0,10 mg/kg.
• Analýza GC-MS/MS: akvizice v režimu časově selektivních SRM přechodů (t-SRM), automatická optimalizace dwell time pro dosažení ≥12 skenů na vrchol.
• Datové zpracování: kritéria podle SANTE (iontový poměr ±30 %, retenční čas ±0,1 min, linearita R²>0,99, recovery 70–120 %, přesnost <20 %).

Použitá instrumentace

• Gas chromatograf TRACE 1310 s autosamplerem TriPlus RSH.
• Kolona Thermo Scientific TraceGOLD TG-5SIL MS (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm).
• Injektor splitless při 280 °C, tok Heliem 1,20 mL/min.
• Masový spektrometr TSQ 9000 triple quadrupole s ExtractaBrite EI zdrojem a VPI NeverVent technologií.
• Software TraceFinder 4.1 pro akvizici a zpracování dat.

Hlavní výsledky a diskuse

Limit kvantifikace (LOQ) se pohybuje mezi 0,001 a 0,005 mg/kg. Ze 155 sledovaných látek bylo 87 % detekováno již při 0,001 mg/kg, zbytek při 0,0025–0,005 mg/kg. Matricový efekt vyžadoval použití kalibrace v matrici, recovery se pohybovaly mezi 72–117 % (RSD <15 %), linearita R²>0,99. Stabilita metody pro 88 po sobě jdoucích injekcí: var. plochy <8 %, var. retenčního času <0,1 min, iontové poměry stabilní v rámci ±30 %. Metoda také zajistila dobré rozlišení izomerů např. tetramethrinu a další pyrethroidy.

Přínosy a praktické využití metody

Validatední postup umožňuje komerčním potravinářským laboratořím vykonat až 40 měření (standardy i vzorky) za 24 h. Robustní VPI technologie snižuje provozní prostoje, automatizované nastavení SRM a dwell time urychluje vývoj metod a minimalizuje chyby, což zvyšuje produktivitu a spolehlivost výsledků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další biologické a potravinářské matrice (sýry, maso).
• Integrace s plně automatizovanými přípravami vzorků.
• Použití vysoce rozlišené hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro širší screening neznámých látek.
• Využití strojového učení k rychlejší filtraci a validaci dat.

Závěr

Popisovaná metoda kombinující citrátově pufrovanou QuEChERS extrakci a GC-EI-MS/MS analýzu na platformě Thermo Scientific TSQ 9000 splňuje přísné požadavky SANTE a legislativní limity EU a FSSAI. Nabízí vynikající citlivost, preciznost a robustnost vhodnou pro rutinní potravinářské testování.

Reference

1. Jones K.C., De Voogt P. Environ. Pollut. 1999, 100, 209–215.
2. Stefanelli P. et al. J. Environ. Sci. Health B 2009, 44, 350–357.
3. Tao S. et al. Environ. Pollut. 2009, 157, 497–503.
4. Organochlorine and Organophosphorus Pesticide Residues Analysis by GC-MS/MS in Raw Cow Milk, ResearchGate 2019.
5. CIBRC Insecticides Register, Government of India, 2019.
6. EN 15662:2008 QuEChERS Method, BS EN 15662:2008.
7. SANTE/11813/2017 Guidance Document on Analytical Quality Control and Method Validation, EU, 2017.
8. FSSAI Manual for Food Safety, 17th Edition, 2017.
9. EU MRL Database, European Commission, 2019.