Semi-automated method for in-line removal of matrix components from food for the analysis of residual pesticides by LC-MS/MS

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v potravinách čelí výzvě v závislosti na složitosti vzorkové matrice. Přítomnost pigmentů, tuků a dalších nežádoucích složek může výrazně zhoršit citlivost a přesnost LC-MS/MS metod a vést ke kontaminaci analytického systému. Semiautomatizované in-line čištění (ILSP) umožňuje spolehlivou, opakovatelnou a rychlou redukci rušivých složek přímo během analýzy, čímž zvyšuje kvalitu dat a laboratorní produktivitu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat ILSP proceduru pro analýzu 61 pesticidů v různorodých potravinových matricích. Metoda byla testována na sled potravin zastupujících široké spektrum parametrů – vysoký obsah vody (špenát), tuků (avokádo, sójová mouka), vysokou kyselost (pomeranč) a složitost extraktu (černý a ibiškový čaj). ILSP je navrženo jako samostatný proces nebo doplněk klasického QuEChERS extrakčního postupu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro ILSP byl využit 6-port vysokotlaký přepínací ventil a dvouprvkový HPLC systém s pomocným čerpadlem. Analytický sloupec byl v průběhu integrovaného čištění nahrazen spojkou, zatímco ILSP kazeta zadržovala matrici a propouštěla analyty.

• Mobilní fáze A: 2 mM formiát amonný + 0,2 % kyseliny mravenčí ve vodě
• Mobilní fáze B: methanol s 2 mM formiátem amonným a 0,2 % kyselinou mravenčí
• ILSP kazeta: dvousměrná, rezistentní do 12 000 psi, 100 % vodní fáze vs. vysokotlaká fáze
• Autosampler s vnitřním proplachem jehly
• Rozhraní: přepínání do detektoru po vyčištění matrice

Vzorky byly připraveny přidáním 10–15 mL acetonitrilu s 0,1 % kyseliny octové k odváženému materiálu, protřepány, odstředěny a 3–10 µL injektovány.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimální přepínací čas mezi injekcí a proplachem matrice byl stanoven individuálně pro jednotlivé komodity podle chromatogramu posledního elujicího analyta. Všechny testované matriční typy vykázaly vysoké procento návratnosti (

• špenát: 94 % analytů splňuje akceptační kritéria
• avokádo: LQC 95 %, HQC 100 %
• pomeranč: LQC 87 %, HQC 97 %
• sójová mouka: LQC 97 %, HQC 98 %
• černý čaj: LQC 98 %, HQC 100 %
• ibiškový čaj: LQC 92 %, HQC 100 %

) a minimální kontaminaci systému. ILSP významně snížilo údržbu chromatografického systému a prodloužilo životnost iontového zdroje.

Přínosy a praktické využití metody

ILSP představuje robustní řešení pro rutinní analýzu pesticidů v potravinách. Zkracuje dobu a počet pracovních kroků spojených s manuálním čištěním, omezuje riziko chyby operátora a zvyšuje průchodnost vzorků. Díky modulárnímu provedení lze ILSP lehce integrovat do existujících QuEChERS postupů bez nutnosti rozsáhlých úprav přístrojového vybavení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj ILSP může směřovat k automatizovanému přizpůsobení přepínacích časů na základě reálného času sledovaného chromatogramu, využití speciálních sorbentů pro další selektivitu a k modulárnímu rozšíření pro analýzu dalších skupin kontaminantů (např. mykotoxiny, veterinární léky). Vysokoprůchodové implementace a integrace s robotickými extrakčními systémy mohou dále zvýšit laboratorní efektivitu.

Závěr

Semiautomatizovaná ILSP metoda přináší významné zlepšení v analýze reziduí pesticidů díky efektivnímu odstranění rušivých matricových komponent bez ztráty analytů. Metoda je univerzálně aplikovatelná na široké spektrum potravinových matric a zvyšuje spolehlivost a efektivitu LC-MS/MS analýz.

Reference

• S.A. Lupo, R.L. Romesberg, X. Lu, Automated inline pigment removal for the analysis of pesticide residues in spinach by liquid chromatography tandem mass spectrometry, J. Chromatogr. A 1629 (2020) 461–477.