Determination of Over 300 Pesticides in Cinnamon

Význam tématu

Kontrola reziduí pesticidů v potravinách je nezbytná pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů a splnění legislativních limitů. Skořice je složitá suchá matrice bohatá na pigmenty, oleje a eventuálně kontaminovaná širokým spektrem pesticidů používaných při pěstování a skladování. Vysoce přesná multireziduální analýza v tak náročném vzorku představuje metodologickou výzvu, kterou je třeba efektivně řešit.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat rychlou, robustní a šetrnou metodu pro stanovení více než 300 pesticidů v práškové skořici. Postup kombinuje standardní QuEChERS extrakci, průtokové čištění sorbenty Captiva EMR–GPD a dvojí detekci prostřednictvím LC/MS/MS a GC/MS/MS, čímž je dosaženo vysoké kapacity pro široké spektrum analytů.

Použitá instrumentace

• LC/MS/MS: Agilent 1290 Infinity LC systém se 6490 trojčtvrťovým kvadrupólem, zdroj Jet Stream ESI.
• GC/MS/MS: Agilent 8890 GC s 7000E trojčtvrťovým kvadrupólem, multimode inlet, midcolumn backflush, dMRM režim.
• Software: Agilent MassHunter Workstation, MRM databáze Pesticide & Environmental Pollutant.
• Pomocné zařízení: Centrální centrifuga, Geno/Grinder, automatický dávkovač, pozitivně tlakovým manifoldem PPM-48.

Metodika

Vzorek skořice (1,5 g) se hydratoval ve 4 ml vody s 0,1 % kyseliny mravenčí a extrahoval acetonitrilem pomocí Agilent Bond Elut QuEChERS AOAC kitu. Získaný extrakt se naředil 10× smísením s vodou a projedno krokem průtokového čištění na cartridgích Captiva EMR–GPD, kde sorbenty Carbon S, EMR–lipid, PSA a C18 selektivně odstraňují třísloviny, lipidy a pigmenty. Čistý eluát se vysušil MgSO4, odebral se alikvot pro GC/MS/MS, zbývající extrakt se dále ředil pro LC/MS/MS.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila odstranění přibližně 60 % koextraktiv a významně snížila chromatografické pozadí v rozmezí 5–7 minút. Z vyhodnocení kvality kvantifikace vyplývá, že u více než 95 % cílových pesticidů byly dosaženy průměrné recovery 70–120 % a u více než 97 % RSD pod 20 %. Maticové efekty z LC/TQ analýzy byly většinou v rozmezí 60–130 %. Dynamický kalibrační rozsah 5–5 000 ng/g vykazoval u 88 % analytů lineární regresi s R2 > 0,99, u zbývajících analyzovaných pesticidů byla použita kvadratická regrese nebo upravený rozsah.

Přínosy a praktické využití

Navržená metoda nabízí rychlý workflow s minimem manipulačních kroků, vysokou selektivitou čištění a širokým spektrem analyzovatelných pesticidů. Snížení počtu falešně negativních a pozitivních výsledků umožňuje laboratorím efektivně plnit požadavky QA/QC a regulatorní kontroly.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování databází MRM metod pro nové pesticidy, automatizace přípravy vzorků pomocí pokročilých robotických stanic a integrace vysokoprůtokových technik pro zvýšení kapacity analýz. Modifikace sorbentů EMR pro specifické matrice umožní univerzálnější aplikace v oblasti potravin, krmiv i environmentálních vzorků.

Závěr

Vyvinutý QuEChERS–Captiva EMR–GPD postup s dvojí hmotnostní spektrometrií představuje spolehlivou, citlivou a efektivní metodu pro monitorování pesticidních reziduí ve složité matrici skořice. Vysoká selektivita čištění, robustní kvantifikace a široký dynamický rozsah potvrzují vhodnost metody pro rutinní i výzkumné analýzy.

Reference

1. SANTE/11312/2021: Analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues in food and feed.
2. Lacina O et al. Critical Assessment of Extraction Methods for the Simultaneous Determination of Pesticide Residues and Mycotoxins in Fruits, Cereals, Spices and Oil Seeds Employing UHPLC-MS/MS. J Chromatogr A. 2021.
3. Zhang Z et al. Evaluation of Cleanup Procedures in Pesticides Multi-Residue Analysis with QuEChERS in Cinnamon Bark. Food Chem. 2019;276:140–146.
4. Zhao L, Wei T. Determination of Multiclass, Multiresidue Pesticides in Spring Leaf Mix Using Captiva EMR-HCF Passthrough Cleanup and LC/MS/MS. Agilent Technologies application note 5994-4765EN, 2022.
5. Zhao L, Andrianova AA. Determination of Over 300 Pesticides in Cayenne Pepper Using Captiva EMR–GPD Passthrough Cleanup and LC/MS/MS and GC/MS/MS. Agilent application note 5994-5630EN, 2023.