Method Development and Evaluation for Multiresidue Pesticide analysis in Foods Using the 6475 Triple Quadrupole LC/MS System

Význam tématu

Použití pesticidů v zemědělství je klíčové pro zajištění vysokých výnosů plodin, avšak zbytkové množství v potravinách může představovat zdravotní riziko. Spolehlivá širokospektrální analýza více než 500 pesticidů a jejich metabolitů napříč různorodými a komplexními matricemi je nezbytná pro dodržení legislativních limitů a ochranu spotřebitele.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout, optimalizovat a evaluovat robustní LC/MS/MS metodu pro simultánní kvantifikaci více než 500 pesticidů v pšenici, olivovém oleji a černém čaji. Metoda vycházela z přenosu existujícího protokolu na přístroj Agilent 6475 LC/TQ, doplněného optimalizací pomocí nového dMRM režimu a AI-podpory ve software MassHunter 12.0.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorkování a extrakce:
  • Pšenice – QuEChERS s univerzální dSPE čisticí kazetou
  • Černý čaj – dispersive SPE s pigment EN mixem
  • Olivový olej – Captiva EMR–Lipid cartridge
• Instrumentace:
  • Agilent 1290 Infinity II Bio LC se ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18 kolonkou (2.1×150 mm, 1.8 µm)
  • Agilent 6475 Triple Quadrupole LC/MS s Agilent Jet Stream AJS zdrojem
  • MassHunter Workstation 12.0 – AI-podporovaný optimalizátor MRM a iontového zdroje
• Podmínky měření: dynamický MRM režim, gradient 5–100 % methanolu s 5 mM amonným formiátem a 0.1 % kyselinou mravenčí, tok 0.4 mL/min, objem injekce 2 µL.

Hlavní výsledky a diskuse

• Přenos metody: přímé otevření a spuštění původního protokolu na 6475 LC/TQ bez zásadní rekalibrace; srovnatelné TIC chromatogramy s předchozí generací 6470.
• Sensitivita: LLOQ obvykle <1 µg/kg, pro většinu analyzovaných sloučenin hodnoty <10 µg/kg v souladu s MRL.
• Linearita: R² >0,99 pro 92–94 % pesticidů ve všech třech matricích.
• Recoveries: 70–120 % (SANTE guideline) pro většinu sloučenin, matrixové efekty přijatelné.
• Robustnost: 300 po sobě jdoucích injekcí černého čaje (115 h provozu), RSD 3,7–5,2 % pro reprezentativní pesticidy.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysokokapacitní screening panelu >500 pesticidů v různorodých matricích.
• Minimalizace manuální údržby díky automatizaci metodického vývoje a AI-podpoře.
• Splnění požadavků 21 CFR Part 11 a EU regulací.
• Vhodné nasazení v QA/QC laboratořích potravinářského průmyslu a regulačních agenturách.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu o nové pesticidní metabolity a emergentní kontaminanty.
• Využití strojového učení pro prediktivní optimalizaci MRM a kalibrací.
• Integrace plně automatizovaných stanic pro extrakci a přípravu vzorků.
• Aplikace na další složité potravinářské matrice (mléčné výrobky, maso, ovoce a zelenina).

Závěr

Vyvinutá dMRM LC/MS/MS metoda na platformě Agilent 6475 LC/TQ prokázala vynikající citlivost, linearitu, přesnost i robustnost při analýze více než 500 pesticidů v pšenici, olivovém oleji a černém čaji. Jednoduchý přenos z předchozích systémů a automatizovaná optimalizace zkracují dobu validace a usnadňují rutinní nasazení.

Reference

1. European Commission. SANTE/11312/2021 Guidance Document on analytical quality control and method validation for pesticide residues analysis in food and feed, 2021.
2. U.S. Environmental Protection Agency. Tolerances and Exemptions for Pesticide Chemical Residues in Food, Title 40 CFR.
3. EU legislativa k MRL: Maximální limity reziduí pesticidů v potravinách.