LC-MS/MS Analysis of Emerging Food Contaminants

Význam tématu

Glyfosát je široce používaný herbicid s rostoucími obavami ohledně reziduí v potravinách a životním prostředí. Přesné stanovení jeho koncentrace v matricích jako jsou obiloviny, mléčné výrobky nebo pivo je klíčové pro ochranu veřejného zdraví a dodržování legislativních limitů.
Důvodem zvýšeného zájmu je klasifikace glyfosátu jako pravděpodobného karcinogenu agenturou IARC a časté nálezy jeho metabolitů AMPA, glufosinate a MMPA v potravinových vzorcích a biologických tekutinách.

Cíle a přehled studie

Cílem předložené studie bylo vyvinout citlivou a selektivní metodu pro simultánní identifikaci a kvantifikaci underivatizovaných polar-ních pesticidů – glyfosátu, AMPA, glufosinátu a MMPA – v potravinových vzorcích. Využit byl protokol QuPPe pro rychlou extrakci polar-ních pesticidů, kombinovaný s kapalinovou chromatografií, diferenciální mobilitou a tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-DMS-MS/MS).

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky: kukuřice a sójové boby nakoupené v obchodě
• Extrakce: QuPPe metoda (10 g vzorku, methanol + 1 % kyseliny mravenčí, odstřeďování, 10× ředění vodou)
• Chromatografie: ExionLC AD, kolona Acclaim Trinity Q1 (100 × 3 mm, 3 µm), gradient amonné formiát/ACN, pH 2,9
• Detekce: SCIEX QTRAP 6500 s IonDrive Turbo V, ESI v negativním módu, SelexION DMS (SV=3800 V, optimalizované CoV) pro odstranění šumu
• Sledování 4 MRM tranzic na analyty, Scheduled MRM, zpracování v MultiQuant

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla LOQ 100 µg/kg v potravinových vzorcích a lineárity 1–1000 ng/ml (r>0,999). Opakovatelnost (%CV) reagovala v rozsahu 2,4–3,3 % (n=5). DMS technologie významně zlepšila poměr signál/šum zejména pro AMPA a glufosinate, což umožnilo spolehlivou identifikaci na základě až čtyř tranzic i v komplikovaných matricích.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoce citlivá a selektivní detekce bez nutnosti derivatizace
• Rychlá a jednoduchá příprava vzorku vhodná pro rutinní QA/QC
• Možnost rozšíření na další polar-ní kontaminanty

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit o další polar-ní pesticidy a jejich metabolity či využít u biologických matic. Dále je perspektivní integrace s vysokým rozlišením (HRMS), automatizace extrakce a miniaturizace pro vyšší propustnost laboratoří.

Závěr

Navržená LC-DMS-MS/MS metoda s QuPPe extrakcí poskytuje rychlé, citlivé a reprodukovatelné stanovení glyfosátu, AMPA, glufosinátu a MMPA v potravinách. Díky selekci pomocí DMS a monitoringu čtyř tranzic je vhodná pro rutinní kontrolu reziduí.

Reference

1 European Food Safety Authority (EFSA) Conclusion on the peer review of glyphosate. EFSA Journal 13 (2015).
2 EFSA www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/4302.
3 US EPA Glyphosate information page.
4 IARC Evaluation of five organophosphate insecticides and herbicides. IARC Monographs 112 (2015).
5 Battaglin WA et al. Glyphosate and transformation products in streams. JAWRA 41 (2005) 323–332.
6 Krüger M et al. Detection of Glyphosate Residues in Animals and Humans. J Environ Anal Toxicol 4 (2014) 1–5.
7 Chamkasem N et al. Direct Determination of Glyphosate in milk by LC–MS/MS. J Regul Sci 2 (2015) 20–26.
8 Moms Across America glyphosate testing results.
9 Umweltinstitut finds glyphosate in German beer.
10 Dahlmann J et al. Direct injection LC/MS/MS of polar pesticides. Chem Lab Biotechnol 57 (2005) 356–359.
11 Vass A et al. Study of HILIC and mixed-mode approaches for polar pesticides. Anal Bioanal Chem 408 (2016) 4857–4869.
12 Anastassiades M et al. QuPPe method for polar pesticides. 2016.
13 Schreiber A et al. Quantitation of Glyphosate by LC–MS/MS. NACRW poster (2016).
14 SANTE/11945/2015 Guidance on analytical quality control and method validation procedures.