Quantitative Analysis of Highly Polar Pesticides in Food Using SFC/MS

Význam tématu

Analýza vysoce polárních pesticidů v potravinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění přísných regulačních limitů. Konvenční LC/MS/MS separační režimy (HILIC, mixed mode, normal a reversed phase) často nedokáží simultánně zachytit široké spektrum těchto látek. Superkritická fluidní chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (SFC/MS) nabízí výhodu univerzální separace díky specifickým vlastnostem superkritického CO2 a modifikátorů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit rychlou „batch“ metodu QuPPe pro kvantitativní stanovení vysoce polárních pesticidů v potravinových matricích. Autoři demonstrovali aplikaci SFC/MS pro eliminaci problémů s retencí a selektivitou, které se vyskytují při analýze v běžném LC/MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro chromatografii byl použit systém Nexera UC (Shimadzu) vybaven:

• Analytickou kolonkou Restek Ultra Silica (150 × 2,1 mm, 3 µm), teplota 50 °C, průtok 0,8 mL/min
• Čtyřmi pumpami: CO2 (Pump A), modifikátor acetonitril + 0,5 % kyseliny mravenčí + 10 mM formiátu amonného (Pump B), voda + 0,5 % kyseliny mravenčí + 10 mM formiátu amonného (Pump C) a metanol jako make-up (Pump D)
• Hmotnostní spektrometr LCMS-8060 v režimu Heated ESI, MRM detekce, rychlost skenování 15 000 u/s

Pro přípravu vzorků se použila metoda QuPPe na extrakci pesticidů z lněného semene a citrónu. Vzorky byly injektovány přímo po přidání standardních roztoků.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizací obsahu vody v modifikátoru (0,2–10 %) bylo zjištěno, že 6 % vody zajišťuje nejlepší kompromis mezi retencí a elucí většiny sledovaných látek. Pro silně zadržované pesticidy nikotin a kasugamycine byl po dosažení 100 % modifikátoru spuštěn separátní přívod vodné fáze (Pump C), což umožnilo kompletní eluci.
Metoda úspěšně oddělila a detekovala pesticidy s logP od –3,47 do +1,96 v časech retenčních mezi 3,9 a 16,1 min. Kalibrační křivky v matricích lněného semene a citrónu (10–200 ppb) vykázaly výbornou linearitu (R2 > 0,996) a opakovatelnost (RSD < 11 %).

Přínosy a praktické využití metody

Tato SFC/MS metoda umožňuje:

• Batch analýzu širokého spektra polárních pesticidů v jednom běhu
• Snížení doby analýzy oproti vícenásobným LC metodám
• Vyšší univerzálnost pro různé matrice (ovoce, semena, zelenina)

Budoucí trendy a možnosti využití

Budoucí směřování zahrnuje automatizaci QuPPe extrakce, rozšíření panelu pesticidů a integraci stabilně označených interních standardů pro zpřesnění kvantifikace. Dále lze prozkoumat kombinaci SFC se separačními monolitickými kolonami a zdokonalené databáze MRM přechodů pro rychlejší identifikaci.

Závěr

Vyvinutá SFC/MS metoda nabízí efektivní, rychlou a univerzální platformu pro kvantitativní stanovení vysoce polárních pesticidů v potravinách. Její validace ukazuje vysokou přesnost, linearitu a opakovatelnost napříč různými matricemi.

Reference

• M. Anastassiades et al.; QuPPe of EURL-SRM, Version 9.1 (2016)
• Y. Fujito, D. Baker, A. Barnes, C. Titman, J. Horner, N. Loftus; Shimadzu Application Note C162