Optimizing Recoveries of Planar Pesticides in Spinach using Toluene and the AOAC QuEChERS Kits with Graphitized Carbon

Význam tématu

Spinach patří k nejvíce kontaminovaným plodinám pesticidy, zejména planárními látkami, které bývají problematicky extrahovány z tmavých, pigmentovaných matic. Standardní QuEChERS postupy využívající grafitový uhlík (GCB) pro odstranění chlorofylu vedou k nízkým výtěžkům a špatné přesnosti analýzy planárních pesticidů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo optimalizovat recovey (výtěžky) a preciznost extrakce planárních pesticidů (pymetrozine, carbendazim, thiabendazole, cyprodinil) ze špenátu pomocí přídavku toluenu do dispersivní SPE fáze AOAC QuEChERS metodiky a porovnat výsledky s původním postupem bez toluenu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci bylo zpracováno 15 g homogenizovaného vzorku špenátu:

• Přídavek vnitřního standardu (TPP) a fortifikace pesticidy.
• Extrakce 15 mL 1% kyseliny octové v acetonitrilu (ACN) + QuEChERS extrakční sůl.
• Dispersivní SPE s 1 nebo 8 mL objemu sorbentu obsahující GCB; v modifikované verzi byl do rourky přidán toluen v poměru ACN:toluene 8:1, 8:2 nebo 8:3.
• Diluce extraktu, sušení dusíkem, modifikace objemu a reconstituce do 0,1 % kyseliny ve vodno-ACN roztoku.
• Analytika pomocí LC–MS/MS v režimu MRM (vícenásobný reakční monitoring).

Hlavní výsledky a diskuse

Bez toluenu byly průměrné výtěžky planárních pesticidů 20–40 % s RSD > 15 %. Přídavek toluenu v poměru 8:3 zvýšil výtěžky o 50–300 % (průměrně 91,9 %) a snížil RSD na průměrných 3,3 %. Optimalizace byla účinná jak při 1, tak 8 mL dispersivní SPE objemu. Vizuální i chromatografické podklady prokázaly výrazné zvýšení citlivosti a minimalizaci ztrát analyzovaných látek. Matricové efekty zůstaly minimální a LOQ 5 ng/g leží pod MRL hodnotami pro špenát.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá implementace do stávajících QuEChERS protokolů pro pigmented matrice.
• Zvýšení spolehlivosti analýzy planárních pesticidů v potravinách.
• Široká kompatibilita s LC–MS/MS a potencionálně GC–MS.
• Užitečné pro laboratoře zabývající se QA/QC, potravinový průmysl i regulační kontrolu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Testování dalších nepolárních rozpouštědel pro optimalizaci extrakce specifických skupin pesticidů.
• Automatizace dispersivní SPE s přídavkem toluenu v kapalinových robotických platformách.
• Rozšíření metody na další pigmented běžné matrix (např. bobule, listová zelenina).
• Doplnění o multi-residuální metody kombinující LC–MS/MS a GC–MS analýzu.

Závěr

Modifikace AOAC QuEChERS dispersivní SPE postupů přidáním toluenu je jednoduchý, efektivní a snadno implementovatelný způsob, který dramaticky zlepšuje výtěžky a preciznost analýzy planárních pesticidů v pigmentovaných vzorcích, jako je špenát.

Reference

• Schenck F. Determination of Pesticides in Food of Vegetal Origin, Analysis of Pesticides in Food & Environmental Samples. Chapter 6. CRC Press, 2008.
• AOAC Official Methods of Analysis; QuEChERS SampliQ QuEChERS AOAC buffered extraction kit, Agilent Technologies, Inc.