Determination of Over 300 Pesticides in Tobacco

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v tabáku je nezbytná pro ochranu zdraví spotřebitelů a splnění reziduálních limitů stanovených organizací CORESTA. Tabáková matrice obsahuje pigmenty, lipidy, alkaloidy a další koextrahenty, které komplikují selektivitu a přesnost hmotnostně spektrometrických metod. Vývoj robustní metody přípravy vzorku je klíčový pro rutinní kontrolu bezpečnosti tabákových výrobků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vytvořit a optimalizovat multireziduální metodu pro stanovení více než 300 pesticidů v tabáku. Postup kombinuje QuEChERS extrakci s passtruh čistícím krokem pomocí Agilent Captiva EMR–LPD, následně oddělování a kvantifikaci pomocí LC/MS/MS a GC/MS/MS. Studie také porovnává novou passtruh čistící metodu s tradičními dispersními SPE (dSPE) a hodnotí účinnost odstranění matrice a kvantitativní parametry.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky tabáku (1 g mletého materiálu) byly hydratovány vodou s kyselinou, extrahovány ACN s octovou kyselinou pomocí QuEChERS EN kitu a čištěny passtruh kartou Captiva EMR–LPD (6 mL) bez centrifugace. Pro LC/MS/MS byl použit Agilent 1290 Infinity LC s C18 kolónou (2,1 × 100 mm, 1,8 μm) spojený s Agilent 6490 TQ hmotovým spektrometrem a Jet Stream ESI. Pro GC/MS/MS se využila Agilent 8890 GC s multimodálním vstupem (MMI), midcolumn backflush konfigurací a Agilent 7000E TQ detektorem. Data analyzoval software Agilent MassHunter.

Hlavní výsledky a diskuse

• Passtruh čistící krok odstranil přibližně 60 % tabákových koextrahentů (suchá hmotnost).
• Pro vzorek 1 g tabáku byly dosaženy průměrné návratnosti 70–120 % pro > 95 % pesticidů a průměrné RSD < 20 % pro > 98 % analytů.
• Matricové efekty na LC/MS/MS se pohybovaly v rozmezí 60–130 % pro více než 80 % pesticidů.
• Kalibrační křivky v matrici (10–5 000 ng/g) měly u 84 % analytů lineární R² > 0,99, u 4 % byla použita kvadratická regrese.
• Ve srovnání s dSPE čištěním nabídlo Captiva EMR–LPD srovnatelnou až lepší čistotu extraktu, vyšší výtěžky zejména u kyselých pesticidů a zjednodušení postupu bez opakovaných centrifugací.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda výrazně zkracuje laboratorní čas a snižuje počet pracovních kroků při zachování vysoké kvality dat. Široké spektrum stanovených pesticidů (LC- i GC-kompatibilních) umožňuje komplexní screening v QA/QC i výzkumných laboratořích. Passtruh čistící přístup minimalizuje manipulaci, zvyšuje reprodukovatelnost a snižuje riziko kontaminace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření sorbentů pro specifické interferenty a větší automatizace přípravy vzorků. Nasazení vysokorozlišovacích MS (HRMS) umožní cílený i nekonvenční screening neznámých kontaminantů. Inovace rovněž směřují k vyšší propustnosti analýz a využití ekologičtějších solventních systémů.

Závěr

Metoda založená na QuEChERS extrakci a Captiva EMR–LPD passtruh čistícím kroku v kombinaci s LC/MS/MS a GC/MS/MS prokázala vynikající odstranění matrice a spolehlivou kvantifikaci více než 300 pesticidů v tabáku. Jednoduchý postup, široký rozsah analytů a vysoké výtěžky představují robustní řešení pro rutinní analytiku a kontrolu bezpečnosti tabákových produktů.

Reference

• 1. CORESTA Guide No. 1: Agrochemical Guidance Residue Levels, 2019.
• 2. Leffingwell JC, Perfetti TA. Basic Chemical Constituents of Tobacco Leaf and Differences among Tobacco Types. In Tobacco: Production, Chemistry and Technologies, 1st ed., Blackwell Science, NJ, 1999; pp. 265–284.
• 3. Rodgman A, Perfetti TA. The Chemical Components of Tobacco and Tobacco Smoke, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton, 2013.
• 4. Bernardi G et al. Effective Method for Pesticide Residues Determination in Tobacco by GC-MS/MS and UHPLC-MS/MS Employing Acetonitrile Extraction with Low-temperature Precipitation and d-SPE Clean-up. Talanta, 2016;161:40–47.
• 5. Li M et al. Rapid Determination of Residual Pesticides in Tobacco by QuEChERS and LC-MS. J. Sep. Sci., 2013;36:2500–2529.
• 6. Lee JM et al. Comparative Study of Pesticide Multi-residue Extraction in Tobacco for GC-TQMS. J. Chrom. A, 2008;1187:25–33.
• 7. Andrianova AA, Zhao L. Five Keys to Unlock Maximum Performance in the Analysis of Over 200 Pesticides by GC/MS/MS. Agilent Technologies App. Note 5994-4965EN, 2022.
• 8. 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 App. Note 5994-4765EN.