MULTIRESIDUE PESTICIDE ANALYSIS IN FRUITAND VEGETABLE COMMODITIES USING BOTH UPLC AND APGC ON A SINGLE MASS SPECTROMETER PLATFORM

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v ovoci a zelenině je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění regulovaných hodnot maximálních reziduí (MRL). S množstvím dostupných účinných látek se stává nezbytným vyvinout rychlé a spolehlivé metody schopné současně detekovat stovky pesticidů v různých matricích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo demonstrovat jednovybavení přepínatelné mezi ultra­výkonnou kapalinovou chromatografií (UPLC-MS/MS) a atmosférickou tlakovou chemickou ionizací (APGC-MS/MS) na jednom hmotnostním spektrometru. Studie zahrnovala čtyři rozdílné potravinářské matice (celer, citrón, kukuřice, kale) a více než 200 pesticidů z různých tříd.

Použitá metodika

Vzorky byly extrahovány a očištěny metodou QuEChERS s dSPE (MgSO4, PSA, případně GCB). Pro chromatografii UPLC byla použita kolona BEH C18 (2,1 × 100 mm, 1,7 µm) a gradient vody/methanolu s 10 mM acetátového pufru. Pro GC využitá kolona Rxi-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm) a split injekce. Datový režim zahrnoval MRM přechody (min. 2 na sloučeninu) a RADAR režim plného skenování pro detekci matrických interferencí.

Použitá instrumentace

• Waters ACQUITY UPLC H-Class
• Kolona ACQUITY BEH C18 2,1 × 100 mm, 1,7 µm
• Waters Xevo TQ-S micro s Universal Source (ESI+ / APGC)
• Agilent 7890A GC
• CTC PAL RTC autosampler

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární kalibrace UPLC byla potvrzena pro většinu pesticidů s R² ≥ 0,995 a opakovatelností RSD < 10 % (n=3). APGC vyžadovalo kvadratickou kalibraci u některých látek, ale rovněž splnilo požadavky SANTE/11945/2015 (residua < ±20 %). Detekční limity dosahovaly 0,001 mg/kg a pro režim standardního MRL 0,010 mg/kg bylo detekováno > 99 % analyzovaných pesticidů. Režim RADAR odhalil matrické interferující píky, což pomáhá optimalizovat přípravu vzorku či chromatografii.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlý přepínatelný workflow pro komplexní multi­reziduální screening a kvantifikaci více než 200 pesticidů na jediném instrumentu. Vysoká citlivost a spolehlivost přispívají k efektivnímu monitoringu MRL v potravinách a usnadňují zajištění souladu s regulačními požadavky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření metodiky na širší škálu matric a nových pesticidů, integrace pokročilých datových nástrojů pro automatizovanou interpretaci RADAR skenů a využití strojového učení pro optimalizaci chromatografických podmínek. Další variantou je kombinace s vysokorozlišenou hmotnostní spektrometrií pro strukturovou identifikaci neznámých kontaminantů.

Závěr

Prezentovaná kombinace UPLC-MS/MS a APGC-MS/MS na jednom Xevo TQ-S micro spektrometru prokázala vynikající citlivost, linearitu a opakovatelnost v souladu s evropskými SANTE směrnicemi. Metoda umožňuje efektivní a robustní monitoring reziduí pesticidů v potravinách s krátkým přepínacím časem mezi chromatografickými režimy.

Reference

1. D. Shah, E. McCall, G. Cleland. Single LC-MS/MS Method for Confirmation and Quantification of Over 400 Pesticides in a Complex Matrix Without Compromising Data Quality. Waters Application Note 720005559EN, 2016.
2. Kovalczuk T., Jech M., Poustka J., Hajslova J. UPLC-MS/MS: A novel challenge in multiresidue pesticide analysis in food. Analytica Chimica Acta, 577, 2006.
3. Tienstra M., Portoles T., Hernandez F., Mol J.G.J. Fast gas chromatographic residue analysis in animal feed using split injection and atmospheric pressure chemical ionisation tandem mass spectrometry. J. Chrom. A, 1422, 2015.
4. Cherta L., Portoles T., Beltran J., Pitarch E., Mol J.G.J., Hernandez F. Application of GC-MS with APGC for multiclass pesticides in fruits and vegetables. J. Chrom. A, 1314, 2013.
5. European Commission. SANTE/11945/2015. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed. Rev. 0, 2015.