Applying ‘MRM Spectrum Mode’ and Library Searching for Enhanced Reporting Confidence in Routine Pesticide Residue Analysis

Technické články | 2017 | ShimadzuInstrumentace
Software, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Analýza reziduí pesticidů v potravinách je klíčová pro ochranu veřejného zdraví a splnění regulatorních požadavků. Minimalizace falešně pozitivních i falešně negativních výsledků zvyšuje důvěru v reportovaná data a snižuje náklady spojené s opakovanými analýzami a stížnostmi.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodu „MRM Spectrum Mode“, která monitoruje 6–10 fragmentních iontů na jednu cílovou látku, a to pro 193 pesticidů v rámci jediné 15minutové LC–MS/MS analýzy (1 291 MRM přechodů). Metoda byla srovnána s konvenčním přístupem využívajícím pouze 2 MRM přechody na pesticid (386 přechodů celkem). Výkon obou postupů byl hodnocen v různých potravinových matricích (kurkuma, švestka, máta, celer, třešeň, limetka, dýně, rajče, brambor).

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky byly extrahovány metodou QuEChERS a přímým vstřikem do chromatografu po automatické injekci vody pro zlepšení tvarů raně eluujících píků. Použito UHPLC Nexera s analytickou kolonou HSS T3 (100 × 2,1 mm, 1,7 μm) při 40 °C a toku 0,4 mL/min. Mobilní fáze tvořil roztok amonné soli s formiátovou kyselinou ve vodě a metanolu podle gradientu. Analýzu prováděl trojnásobný kvadrupól LCMS-8060 s ESI pozitivním i negativním režimem, doba sběru 3 ms na přechod, přepínání polarity 5 ms. K optimalizaci přechodů a vyhodnocení dat bylo použito softwarové balíku LabSolutions Insight v3.0.

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda s 1 291 MRM přechody zachovala limity detekce, linearitu (R²>0,999) a reprodukovatelnost (<3 % RSD) srovnatelnou s konvenčním přístupem. V nejhustším časovém okně se v jediném okamžiku zaznamenalo až 151 současných přechodů bez ztráty citlivosti. Kalibrační křivky pro příklad karbendazimu prokázaly lineární odezvy v oblasti 0,010–0,200 mg/kg a všechny fragmenty vykazovaly S/N >10 i při 0,010 mg/kg. Library searching poskytlo vysoké podobnostní skóre (>98) napříč matriceemi. Pomocí produktových spekter MRM bylo možné rozlišit strukturální izomery (desmedipham versus phenmedipham) a potvrdit identitu v kořeněných matriceích se skóre až 100.

Přínosy a praktické využití metody


  • Vyšší selektivita a jistota identifikace s využitím částečně překrývajících se MRM spekter.
  • Snížení falešně pozitivních a falešně negativních výsledků ve vysoce náročných maticích.
  • Zefektivnění nastavení metody pomocí rozsáhlé databáze pesticidů (750 sloučenin, přes 6 000 přechodů).
  • Bez nutnosti triggerů díky krátkým dobám sběru a automatickému sběru všech přechodů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření spektrálních knihoven o nové pesticidy a metabolity.
  • Integrace s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií pro neznámé analyty.
  • Automatizace hodnocení výsledků pomocí strojového učení a statistických nástrojů.
  • Aplikace přístupu na další třídy kontaminantů v potravinách a životním prostředí.

Závěr


Strategie MRM Spectrum Mode umožňuje vysoce průkaznou multireziduální analýzu pesticidů srovnatelnou kvantitou i kvalitou dat s konvenčním přístupem, přičemž výrazně zvyšuje spolehlivost identifikace a splňuje požadavky EU SANTE/11945/2015 i neformální kritéria důvěryhodnosti výsledků.

Reference


  1. European Commission SANTE/11945/2015 Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticides residues analysis in food and feed.
  2. Schürmann A. et al. False-positive LC–MS/MS confirmation of sebuthylazine residues using identification points system. Rapid Commun Mass Spectrom. 2009;23(8):1196–1200.
  3. Kaufmann A. et al. Are LC/ESI tandem quadrupole fragmentation ratios unequivocal confirmation criteria? Rapid Commun Mass Spectrom. 2009;23(7):985–998.
  4. Pozo Ó. et al. Confirmation of organic micropollutants detected in environmental samples by LC–MS/MS: achievements and pitfalls. Trends Anal Chem. 2006;25(10):1030–1042.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Applying ‘MRM Spectrum Mode’ and Library Searching for Enhanced Reporting Confidence in Routine Pesticide Residue Analysis
Applying ‘MRM Spectrum Mode’ and Library Searching for Enhanced Reporting Confdence in Routine Pesticide Residue Analysis
Applying ‘MRM Spectrum Mode’ and Library Searching for Enhanced Reporting Confidence in Routine Pesticide Residue Analysis (RAFA)
Solutions for Flexible Work Styles LCMS Food Safety Applications