Ultra-Low Level Quantification of Pesticides in Baby Foods using an Advanced Triple Quadrupole GC-MS/MS

Význam tématu

Detekce a kvantifikace stopových množství pesticidů v potravinách určených pro kojence a malé děti je zásadní pro ochranu jejich zdraví. Evropská unie proto stanovila snížené maximální reziduální limity (MRL) mezi 3–8 µg/kg pro řadu zakázaných pesticidů v dětské výživě. K dosažení potřebné selektivity a citlivosti se využívají pokročilé techniky GC-MS/MS s triple kvadrupólem.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem studie bylo vyhodnotit kvantitativní výkon systému Thermo Scientific TSQ 9000 GC-MS/MS vybaveného Advanced Electron Ionization (AEI) zdrojem pro analýzu přibližně 200 pesticidů v maticích dětských příkrmů (karotka/brambor a jablko/hruška/banán) při velmi nízkých koncentracích (až 0,025 µg/kg). Hodnoceno bylo: příprava vzorků, výtěžnost extrakcí, selektivita, citlivost, linearita a dlouhodobá robustnost metody dle SANTE/11813/2017.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific TSQ 9000 triple kvadrupólové GC-MS/MS se zdrojem AEI
• Thermo Scientific TRACE 1310 plynový chromatograf
• Thermo Scientific TriPlus RSH autosampler
• TraceGOLD TG-5SilMS kolona (30 m × 0,25 mm I.D. × 0,25 µm)
• HyperSep Dispersive SPE produkty pro QuEChERS úpravu
• Chromeleon 7.2 Chromatography Data System

Použitá metodika

Vzorky dětských příkrmů byly extrahovány pomocí citrate buffered QuEChERS protokolu a očištěny pomocí HyperSep dSPE. Finální extrakty (1 g vzorku/mL acetonitrilu) byly acidifikovány 5 % kyselinou mravenčí a dopikovány směsí 211 pesticidů (včetně interního standardu) na 14 úrovní koncentrací 0,025–250 µg/kg. Robustnost byla testována opakovanými injekcemi při spikovací úrovni 10 µg/kg (až 900 injekcí). Vyhodnocení proběhlo podle kritérií SANTE pro recuperaci, přesnost, LOI, linearitu a identifikaci.

Hlavní výsledky a diskuse

• Recuperace pesticidů 70–120 % pro více než 97 % analyzovaných látek při spikování 1 µg/kg, přesnost (RSD) <20 %
• Detekční limity LOI pod 0,5 µg/kg pro více než 90 % látek a pod 0,1 µg/kg pro více než 60 % látek (100× nižší než výchozí MRL)
• Linearity R2 >0,990 a RSD Response Factor <20 % pro více než 96 % složek v rozsahu 0,025–250 µg/kg
• Instrumentální detekční limity (IDL) v rozmezí 5 fg až 2 pg na kolonu, u více než 95 % sloučenin pod 500 fg
• Výborná robustnost: stabilní výkon až ~900 po sobě jdoucích injekcí bez čištění AEI zdroje mimo pravidelnou výměnu PTV linera, septa a guard kolony

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje přímou analýzu acetonitrilových extraktů bez nutnosti dalších derivatizací, nabízí vysokou propustnost a minimalizuje údržbu instrumentu. Je vhodná pro rutinní QA/QC stanovení pesticidů v potravinách se zajištěním souladu s legislativními požadavky EU.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další optimalizace může zahrnovat automatizaci přípravy vzorků, rozšíření na další typy složitých potravinových matic, implementaci pokročilých datových analýz a standardizaci metod v rámci mezinárodních regulačních laboratoří.

Závěr

Studie prokázala, že kombinace QuEChERS s HyperSep dSPE a přímé injekce do TSQ 9000 AEI GC-MS/MS poskytuje vynikající kvantitativní výkon pro ultra-nízké analýzy reziduí pesticidů v dětských potravinách. Metoda splňuje všechny požadavky SANTE, nabízí vysokou citlivost, robustnost a široké dynamické rozmezí.

Reference

• 1. http://ec.europa.eu/food/plant/docs/plant_pesticides_mrl_guidelines_wrkdoc_11945_en.pdf
• 2. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=URISERV:l13002a
• 3. SANTE/11813/2017 Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticides residues analysis in food and feed
• 4. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32006L0125
• 5. http://quechers.cvua-stuttgart.de/