The Multi-Residue Analysis of Polar Anionic Pesticides using IC-MS/MS

Význam tématu

Polar anionické pesticidy jako glyphosate, glufosinate či fosetyl-aluminium představují analytickou výzvu kvůli své vysoké polaritě a nízké afinitě k běžným chromatografickým a spektrometrickým přístupům. Spolehlivé stanovení těchto reziduí v potravinách je klíčové pro ochranu zdraví spotřebitele a splnění regulatorních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout a validovat plně integrovaný workflow pro současné stanovení více polaritických aniontových pesticidů a jejich metabolitů v pšeničné mouce. Metoda kombinuje modifikaci QuPPe extrakce, čištění SPE kazetou a separaci s detekcí pomocí IC-MS/MS, aby se maximalizovala citlivost, přesnost a propustnost analytického procesu.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek pšeničné mouky extrahován vodou a methanolem, následovalo zmrazení, centrifugace, desetinásobné ředění a čistící krok na RP SPE kazetě.
• Chromatografie: Thermo Scientific Dionex Integrion HPIC s IonPac AS19 (2×250 mm, 4 µm) při 40 °C, mobilní fáze KOH, průtok 0,35 mL/min, acetonitril jako pomocné rozpouštědlo.
• Suppressor: Dionex ADRS 600 (74 mA) pro plynulou neutralizaci eluentu před detekcí.
• Detekce: vodivostní detektor CD v sérii s Thermo Scientific TSQ Altis Triple Quadrupole MS (SRM režim).
• Interní standardy: sedm izotopicky značených sloučenin (ILIS) pro kompenzaci maticových vlivů.
• Software: TraceFinder 4.1 a FreeStyle 1.5.

Hlavní výsledky a diskuse

• Separační doba 15 analyzovaných pesticidů a metabolitů do 21 minut gradientní eluce.
• Návratnosti v rozmezí 70–120 %, opakovatelnost RSD < 20 %, linearita r2 > 0,995.
• Metoda splňuje maximální limity reziduí (MRL) podle předpisů EU, USA, Japonska i Číny.
• Přidání ILIS významně zlepšilo přesnost zejména u sloučenin s nižší obnovou bez interních standardů.
• Čisticí fáze (zmrazení + RP SPE) výrazně redukuje maticové interferenční látky.
• Robustnost: po více než 80 injekcích stabilita velikosti píků a retenčních časů (změna < 0,1 min).

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje komplexní a citlivé stanovení více polaritických aniontových pesticidů v potravinách jedním analytickým během.
• Eliminuje potřebu derivatizace či iontově párovacích činidel díky použití metal-free HPIC komponent.
• Zvyšuje produktivitu laboratorního workflow a snižuje časovou náročnost analýzy.
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality v potravinářských laboratořích a pro regulatorní monitoring.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Validace a rozšíření na další komplikované matrice, např. zelenina, ovoce či kojenecká výživa.
• Přidání dalších izotopicky značených standardů pro širší spektrum analyzovaných látek.
• Nasazení metody pro environmentální analýzu vody a půd.
• Automatizace přípravy vzorků a miniaturizace pro vysokopropustné screeningy.

Závěr

Navržený QuPPe-IC-MS/MS workflow poskytuje robustní, citlivý a rychlý přístup ke stanovení polaritických aniontových pesticidů v suchých potravinových matricích. Metoda splňuje mezinárodní kritéria pro přesnost, opakovatelnost a detekční limity a je připravena k nasazení v rutinních QA/QC laboratořích.

Reference

• Anastassiades M., Kolberg D. I., Benkenstein A. et al. Quick method for the analysis of numerous highly polar pesticides in foods of plant origin via LC-MS/MS involving simultaneous extraction with methanol (QuPPe-method), version 10.1; EURL-SRM, 2019.
• EU SANTE/11813/2017 Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed, 2017.