GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Q-TOF
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Bezpečnost potravin vyžaduje přísnou kontrolu reziduí pesticidů podle stanovených maximálních limitů (MRL), které se liší mezi zeměmi. Na trhu se vyskytuje přes 900 různých pesticidů a rostoucí mezinárodní obchod zvyšuje potřebu rychlého a komplexního screeningu širokého spektra látek. Tradiční cílené metody GC/MS/MS a LC/MS/MS poskytují vysokou citlivost, ale omezují se na kalibrované sloučeniny. Nezávislý screening pomocí vysokorozlišovacího GC/Q-TOF tak může zajistit širší pokrytí bez nutnosti častých kalibrací.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit univerzální screening více než 700 pesticidů v ovoci a zelenině využitím systému Agilent 7890 GC spojeného s 7200A GC/Q-TOF a osobní Pesticide PCDL s přesnými hmotnostmi. Šest organicky pěstovaných vzorků (mrkev, brokolice, rajče, zelené fazole, celer, jablko) bylo extrahováno metodou EN QuEChERS, nakonec opatřeno 93 pesticidy v koncentracích 10 a 100 ng/mL. Pro chromatografii byly nasazeny dvě midcolumn backflushing konfigurace: rychlá 20minutová 5×15 a delší 40,5minutová 15×15.
Použitá metodika
Vzorky byly homogenizovány za studena s suchým ledem a extrahovány acetonitrilem s EN QuEChERS solemi. Následoval přenos acetonitrilové vrstvy do 15mL trubic s dispersivní SPE (PSA, GCB, MgSO4 podle typu matrix). Pro přípravu spike se extrakt naředil a přidal standardní mix pesticidů. GC metody provozované v režimu konstantního průtoku helia se spouštěly v splitless módu a první kolona byla po běhu zpětně vypláchnuta zvýšeným tlakem. Q-TOF pracoval v EI režimu ve vysokém rozlišení (4 GHz), sběr dat v rozsahu m/z 35–550 s rychlostí 5 Hz. Retenční časy byly zamknuty na referenčním standardu chlorpyrifos-methyl.
Použitá instrumentace
- Agilent 7890B GC s 240V napájením
- Agilent 7693A autosampler
- Agilent 7200A GC/Q-TOF s EI vysokým rozlišením
- Bond Elut QuEChERS EN extrakční a dispersivní SPE sady
- Robot Coupe blender, Geno Grinder, vortex a centrifuga CentraCLR3R
- MassHunter GC/MS Acquisition a Qualitative Analysis Software B.07.00
Hlavní výsledky a diskuse
- Obě GC konfigurace dosáhly identifikace 97–98 % pesticidů při 10 ng/mL a 99–100 % při 100 ng/mL ve všech šesti matrixech.
- Mass accuracy monoisotopního iontu byla lepší než 2 ppm při S/N > 10 a do 1,25 ppm při S/N > 100.
- Rich EI fragmentace v kombinaci s All Ions workflow umožnila vysoce selektivní screening bez cílené kalibrace stovek pesticidů.
- Retrospektivní analýza celých spekter umožňuje dodatečné vyhledávání sloučenin mimo původní cílovou sadu.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí rychlý a citlivý screening širokého spektra pesticidů bez nutnosti samostatné kalibrace pro každou cílovou sloučeninu. Rychlá 20minutová varianta umožňuje vysokou propustnost v QA/QC laboratořích a robustní backflushing chrání kolony před kontaminací. Komplexní databáze a plné spektrální záznamy podporují flexibilitu a spolehlivost výsledků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření PCDL o další tisíce pesticidů, kombinace GC/Q-TOF s LC-HRAM, rozvoj AI-řízené dekonvoluce a datové těžby, automatizace přípravy vzorků, integrace do výrobních procesů a vývoj přenosných vysokorozlišovacích systémů pro on-site monitoring představují klíčové směry dalšího vývoje.
Závěr
Vyvinutý screeningový přístup s Agilent GC/Q-TOF a Exact Mass Pesticide PCDL prokázal vysokou účinnost a selektivitu při detekci stovek pesticidů v potravinářských vzorcích. Metoda kombinuje rychlý průběh analýzy, robustní přípravu vzorků a možnost retrospektivního vyhodnocení, což ji činí ideální pro moderní laboratoře zaměřené na bezpečnost potravin.
Reference
- US EPA. Indexes to Part 180 Tolerance Information for Pesticide Chemicals in Food and Feed Commodities.
- European Commission. Maximum Residue Levels.
- New Zealand Ministry of Primary Industries. Pesticide Maximum Residue Limit (MRL) legislation around the world.
- Codex Alimentarius, FAO/WHO. CODEX Pesticides Residues in Food Online Database.
- K. Mastovska, P. L. Wylie. Evaluation of a New Column Backflushing Set-up in the Gas Chromatographic-Tandem Mass Spectrometric Analysis of Pesticide Residues in Dietary Supplements. J. Chromatogr. A, 1265, 155–164 (2012).
- K. Mastovska. Rugged GC/MS/MS Pesticide Residue Analysis Fulfilling the USDA Pesticide Data Program (PDP) Requirements. Agilent Technologies, 5991-1054EN.
- Y. Chen et al. Multiresidue Pesticide Analysis of Dried Botanical Dietary Supplements Using an Automated Dispersive SPE Cleanup and HPLC–MS/MS. J. Agric. Food Chem., 60(40), 9991–9999 (2012).
- K. Banerjee et al. Multiresidue determination of 375 organic contaminants including pesticides, PCBs and PAHs in fruits and vegetables by GC-triple quadrupole MS. J. Chromatogr. A, 1270, 283–295 (2012).
- G. Satpathya, Y. K. Tyagi, R. K. Gupta. Optimised and validated method for analysis of pesticide multiresidues in fruits and vegetables by MAE–d-SPE–RTL–GC–MS with DRS. Food Chem., 127(3), 1300–1308 (2011).
- M. Mezcua et al. Simultaneous Screening and Target Analytical Approach by GC-Q MS for Pesticide Residues in Fruits and Vegetables. J. AOAC Int., 92(6), 1790–1806 (2009).
- EN 15662: Foods of plant origin – Determination of pesticide residues using GC-MS and/or LC-MS/MS following QuEChERS extraction/clean-up.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.