Multi-Residue Pesticide Analysis in Herbal Products Using Accelerated Solvent Extraction with a Triple Quadrupole GC-MS/MS System

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v bylinných produktech a čajích je klíčová pro zajištění bezpečnosti a kvality potravin a doplňků stravy. Tyto suroviny pocházejí z různých regionů a obsahují složité matrice bohaté na přírodní polymery, esenciální oleje a aktivní látky, které mohou negativně ovlivnit citlivost detekčních metod. Regulované maximální limity reziduí (MRL) na úrovni 0,01 mg/kg vyžadují vysoce selektivní a citlivé analytické přístupy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit multi reziduální metodu pro stanovení více než 200 pesticidů v různých typech bylinných vzorků (černý čaj, šalvěj, fenykl, tymián, heřmánek). Metoda kombinuje extrakci s urychleným rozpouštědlem (ASE), čištění pomocí gelové permeační chromatografie a kvantitativní detekci pomocí GC MS/MS v režimu timed SRM. Pro zpracování dat a automatizovanou zprávu výsledků byla použita softwarová platforma TraceFinder.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorku byla použita následující instrumentace

• Dionex ASE 350 Accelerated Solvent Extractor, extrakční fáze etylacetát/cyklohexan 1:1, teplota 120 °C, tlak 100 bar, objem propírání 60 % objemu buněk
• Rotavapor pro koncentraci extraktů a konečné doladění objemu
• Gelová permeační chromatografie s Bio Beads S X3 pro odstranění vysokomolekulárních interferencí
• TriPlus RSH autosampler pro rychlé a opakovatelné vpravení vzorků
• TRACE GC 1310 s PTV injektorem v splitless režimu a teplotním programem 70–290 °C
• TSQ 8000 triple kvadrupólové GC MS/MS pro detekci v režimu timed SRM optimalizovaném pro citlivost
• TraceFinder software pro kvantifikaci, potvrzení iontových poměrů a automatizované reportování

Hlavní výsledky a diskuse

Kvantitativní kalibrace v rozsahu 0,004–1,0 μg/mL (ekvivalent 0,01–2,5 mg/kg) prokázala lineárnost R2 nad 0,99 pro všechny analyty. Metody detekční limity (LOD) odhadnuté na 4 ppb v matrix odpovídají požadavkům MRL. Poměry signál šum pro klíčové pesticidy se pohybují v desítkách až stovkách jednotek i v chemicky náročné matrix. Robustnost systému umožnila analýzu více než 500 rutinních vzorků bez nutnosti čištění iontové destinace. Vzájemná přesnost (CV %) většiny sledovaných látek byla pod 10 %. V reálných vzorcích bylinných čajů a sušených plodů byly zjištěny vybrané pesticidy nad MRL, např. o fenylfenol 0,017 mg/kg, diflubenzuron 0,049 mg/kg, propargit 0,479 mg/kg s potvrzením na dvou SRM stopách.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená metoda nabízí vysokou průchodnost až 2 vzorky za hodinu díky krátké době analýzy 30 minut. Díky automatizovanému nastavení timed SRM odpadá časově náročné manuální ladění metod. Vysoká selektivita MS/MS minimalizuje rozsah čistící přípravy, zkracuje čas přípravy a zvyšuje výtěžnost analýzy. Jednotné softwarové řešení umožňuje rychlou úpravu sekvence, kontrolu kvality a generování výsledných zpráv.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj tzv. nekcílového screeningového přístupu s vysokým rozlišením, integrace on line extrakce a chromatografie, použití zelenějších rozpouštědel a miniaturizace přípravy vzorků. Využití strojového učení pro zpracování dat a rozšíření databází reziduí umožní rychlejší identifikaci neznámých látek a komplexnější hodnocení rizik.

Závěr

Metoda kombinující ASE, GPC a GC MS/MS v režimu timed SRM poskytuje spolehlivou multi reziduální analýzu pesticidů v bylinných produktech s vysokou citlivostí, přesností a robustností. Splňuje legislativní požadavky, umožňuje efektivní rutinní kontrolu kvality a nabízí vysokou automatizaci a produktivitu laboratoří.

Reference

1. Evropská komise SANCO dokument SANCO slash 12495 slash 2011 Method Validation and Quality Control Procedures for Pesticide Residue Analysis in Food and Feed
2. Codex Alimentarius Maximální limity reziduí pesticidů
3. Pesticide determination podle § 64 LFGB L 00.00-34 Modul E9 ASE a GPC
4. Pesticide Method Reference 2nd Edition 2011 Thermo Fisher Scientific p n 120390