A Comparative Study of Targeted Screening Method by LC/MS/MS and Un-targeted Screening Method by LC-TOF in Residual Pesticides Analysis

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v potravinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a ochranu veřejného zdraví. S rostoucími nároky na citlivost a šíři detekce se porovnává klasická cílená metoda MRM na triple kvadrupólu s netargetovanou vysokorozlišovací analýzou na LC-TOF.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo porovnat efektivitu a limity cíleného screeningu metodou Multiple Reaction Monitoring (MRM) na systému LCMS-8050 s netargetovanou metodou založenou na plnospektrální akvizici a vysokém rozlišení (HRMS) na systému LCMS-IT-TOF. Obě metody byly aplikovány na neznámé směsné vzorky pesticidů získané od externího dodavatele.

Použitá metodika a instrumentace

Pro cílený screening byla použita nová ultrarychlá LCMS-8050 se scheduled MRM v pozitivním i negativním režimu. Netargetovaný screening proběhl na LCMS-IT-TOF s multi-event TIC akvizicí pokrývající úseky hmotnostního spektra ve 10 událostech. Obě metody využívaly kolonu Shim-pack XR-ODS III a gradientní eluci s methanolem a vodou s amonným formiátem.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda MRM detekovala celkem 189 unikátních pesticidů z přednastavených balíčků 347, 167 a 121 sloučenin. Netargetovaná HRMS analýza potvrdila přítomnost 83 pesticidů z databáze 450 sloučenin a navíc identifikovala 37 podezřelých kandidátů. Dodatečným extrahováním exaktních iontů z plnospektrálních dat LC-TOF se podařilo potvrdit dalších 69 pesticidů, které původní peak-picking algoritmus přehlédl.

Přínosy a praktické využití metody

• MRM screening nabízí vysokou citlivost, selektivitu a plně automatizované zpracování dat vhodné pro rutiní analýzu.
• HRMS netargetovaný přístup umožňuje zpětné vyhledávání neznámých látek díky exaktnímu hmotnostnímu posunu a neomezené databázi.
• Komplementarita obou přístupů zvyšuje celkovou pokrytí a spolehlivost detekce reziduí pesticidů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj pokročilých softwarových nástrojů pro zpracování plnospektrálních HRMS dat a efektivnější algoritmy pro peak-picking mohou výrazně zlepšit citlivost netargetovaných metod. Dalším směrem je integrace MRM a HRMS přístupů do jednotných workflow, rozšíření databází molekulárních vzorců a aplikace ve více matriších potravin.

Závěr

Cílený MRM screening na ultrarychlém triple kvadrupólu vyniká v citlivosti a snadné automatizaci, zatímco netargetovaná HRMS metoda nabízí flexibilitu pro odhalení neočekávaných reziduí. Pro komplexní monitorování pesticidů je doporučeno kombinovat oba přístupy a dále optimalizovat datovou analýzu HRMS.

Reference

1. S. J. Hird et al., Trends Anal. Chem. 59 (2014) 59–72.
2. M. Mezcua et al., J. AOAC Int. 94 (2011) 1674–1684.
3. G.-F. Pang et al., J. AOAC Int. 94 (2011) 1253–1296.
4. J. Xing et al., ASMS 2015, Poster TP201.