Multiresidue Method for the Quantification of Pesticides in Fruits, Vegetables, Cereals and Black Tea using UPLC-MS/MS

Význam tématu

Pesticidy jsou klíčovými látkami pro ochranu zemědělských plodin, avšak jejich rezidua v potravinách musí splňovat přísné limity MRL stanovené legislativou. S rostoucím počtem sledovaných pesticidů a různorodostí potravinových matric je nezbytné vyvinout rychlou, citlivou a univerzální metodu pro kvantifikaci stovek látek v jednom analytickém běhu.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo navrhnout a validovat multireziduální metodu UPLC-MS/MS pro stanovení 552 pesticidů a jejich metabolitů v pěti reprezentativních matricích: špenátu, jahodách, sójových bobech, pšeničné mouce a černém čaji. Metoda má detekční limity pod výchozími EU MRL (0,01 mg/kg) a využívá jednotný postup extrakce i analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly homogenizovány a extrahovány podle přístupů QuEChERS (EURL pro zeleninu/ovoce, obiloviny i čaj) s dSPE či DisQuE clean-up. Separace proběhla na ACQUITY UPLC I-Class s kolonkou HSS T3 (2,1×100 mm, 1,8 µm) a post injector mixing kitem (50 µL). Mobilní fáze A byla tvořena 5 mM amonným formiátem a 0,1 % kyselinou formiovou ve vodě, fáze B obdobně v MeCN:MeOH (50:50) s gradientem od 1 % B do 85 % B za 12,5 min při 0,5 mL/min, teplotě kolony 40 °C. Analýza probíhala na Xevo TQ-XS (ESI +/–), objem injekce 5 µL, řízení a zpracování dat v MassLynx 4.2 a TargetLynx XS, metody generovány z knihovny Quanpedia.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykázala v rozsahu 0,0001–0,1 mg/kg pro 256 testovaných pesticidů linearitu R² > 0,99 a zpětné odchylky < ± 20 % dle SANTE požadavků. Více než 85 % látek mělo rozptyl (RSD) plochy < 10 %. Díky post injector mixing kitu se výrazně zlepšil tvar píků polárních sloučenin (např. methamidofos) bez frontingu či splittingu. Matricové efekty byly kompenzovány matricově odpovídající kalibrací nebo ředěním extraktů, čímž se snížilo zatížení UPLC systému a prodloužila životnost kolony.

Přínosy a praktické využití metody

Jednorozběhová metoda umožňuje efektivní screening stovek pesticidů v různorodých vzorcích s vysokou citlivostí a reprodukovatelností. Redukce potřeby dodatečných čistících kroků a nižší frekvence údržby zvyšuje laboratorní produktivitu a snižuje provozní náklady.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rošíření knihovny Quanpedia o nové látky, automatizace přípravy vzorků a integrace do vysoce propustných laboratorních workflow zvýší flexibilitu a adaptabilitu metody pro monitorování reziduí, environmentální analýzy či kontrolu kvality potravin.

Závěr

Představená UPLC-MS/MS multireziduální metoda nabízí robustní a univerzální přístup pro kvantifikaci stovek pesticidů v komplexních matricích pod hranicí EU MRL s výbornými analytickými parametry.

Reference

1. EURL-FV Multiresidue Method using QuEChERS (2020)
2. EURL for Cereals and Feedingstuffs: LC-MS/MS and GC-MS/MS QuEChERS (2017)
3. Multi-Residue Pesticide Analysis in Tea: QuEChERS Cleanup for UPLC-MS/MS
4. SANTE/12682/2019 EU Guidelines on Pesticide Residue Analysis