PŘÍPRAVA VZORKU PRO STANOVENI REZIDUI PESTICIDU V POTRAVINÁCH

Význam tématu

Rezidua pesticidů v potravinách představují závažný problém z hlediska hygienicko-toxikologické bezpečnosti konzumentů. Legislativní limity vyžadují vysoce citlivé, přesné a robustní analytické postupy pro sledování širokého spektra pesticidních látek v různých matricích potravinářského původu. Optimalizace přípravy vzorku je klíčová pro dosažení spolehlivých výsledků a pro splnění požadavků na harmonizaci metod mezi laboratořemi.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo experimetálně ověřit a optimalizovat krok přečištění primárního extraktu multireziduální metody podle CEN 12393 (ověřená pro ovoce, zeleninu a obiloviny) s výměnou měkkého gelu BioBeads SX-3 za rigidní polystyren-divinylbenzenový gel (PÍ gel). Jako modelové matrice posloužily špenát, mrkev a jablka reprezentující hlavní skupiny koextraktů (chlorofyly, karotenoidy, kutikulární vosky). Na vzorcích kontaminovaných 42 pesticidy ve sledovaných koncentracích 0,05–0,4 mg·kg⁻¹ byly porovnány čisticí schopnosti obou gelů při různých mobilních fázích.

Použitá metodika a instrumentace

• Extrahční krok: homogenizace vzorku s ethylacetátem a bezvodým síranem sodným (poměr 1:4:2) za pomoci Ultra-Turraxu, filtrace, převedení do mobilní fáze pro GPC.
• Gelová permeační chromatografie (automatizovaná na přístroji ASPEC XL, Gilson, France): kolony BioBeads SX-3 (20–50 μm, 500 × 10 mm) a PÍ gel (10 μm, 600 × 7,5 mm, PÍ Laboratories, UK); mobilní fáze chloroform nebo cyklohexan-ethylacetát (1:1, v/v); průtok 0,6–1,0 ml·min⁻¹.
• Analytická detekce: plynová chromatografie s elektronovým (ECD) a dusíkovým (NPD) detektorem na systému HP 6890 s autosamplerem ALS 7673; kolona DB-5 MS (60 m × 0,25 mm × 0,25 μm), splitless injekce, teplotní program.

Hlavní výsledky a diskuse

• Rigidní PÍ gel vykázal vyšší opakovatelnost elučních objemů než měkké BioBeads SX-3, což zvyšuje robustnost metody.
• V mobilní fázi cyklohexan-ethylacetát (1:1) došlo k lepšímu oddělení koextraktů (zejména vosků z jablek) a k redukci interferencí s pesticidy bez ztráty výtěžnosti.
• Výtěžnosti pesticidů na PÍ gelu se pohybovaly mezi 85 % až 105 % (mimo vysokomolekulární pyrethroidy), splňují požadavky pro rutinní analýzu.
• Zkrácení doby vyrovnání a možnost vyššího průtoku usnadňují automatizaci a zvyšují průsaznost laboratoře.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda umožňuje spolehlivou analýzu velkého počtu pesticidů v komplexních potravinářských matricích.
• Automatizovaný GPC krok s PÍ gelem šetří čas a spotřebu sorbentů a zvyšuje reprodukovatelnost výsledků.
• Dosahuje legislativně požadovanou citlivost a selektivitu pro QA/QC laboratoře zabývající se kontrolou reziduí pesticidů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj technik superkritické fluidní extrakce (SFE) a extrakce urychlenou mikrovlnami (ASE) pro lepší selektivitu a ekologičnost.
• Miniaturizace, integrace vyčistění a detekce v tokových systémech pro vysokoprůsazné screeningové metody.
• Nasazení pokročilých detekčních principů (LC-MS/MS, GC-HRMS) pro širší spektrum analyzovatelných sloučenin a potvrzující analýzy.

Závěr

Náhrada měkkého gelu BioBeads SX-3 za rigidní PÍ gel pro GPC krok v multireziduální metodě prokázala vyšší robustnost, opakovatelnost a zachování výtěžnosti pesticidů. Optimalizovaná mobilní fáze cyklohexan-ethylacetát umožňuje efektivní oddělení koextraktů a splnění požadavků legislativy i rutinních laboratoří.

Reference

1. Vyhláška MZ ČR č. 298/1997 Sb., o chemických požadavcích na potraviny.
2. Zákon č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích.
3. Seiber J. N.: Pesticide Residues and Food Safety. ACS Symposium Series 446, 1991.
4. Cairns T., Sherma J.: Emerging Strategies for Pesticide Analysis. CRC Press, 1992.
5. Tomlin C. D. S. (ed.): The Pesticide Manual, 11th edn. BCPC, 1997.
6. Thier H.-P., Zeumer H. (ed.): Manual of Pesticide Residue Analysis. VCH, 1987.
7. Zweig G., Sherma J. (ed.): Analytical Methods for Pesticides and Plant Growth Regulators, sv. XIII. Academic Press, 1984.
8. Zweig G., Sherma J. (ed.): Analytical Methods for Pesticides and Plant Growth Regulators, sv. IV. Academic Press, 1985.
9. Zweig G., Sherma J. (ed.): Analytical Methods for Pesticides and Plant Growth Regulators, sv. XV. Academic Press, 1986.
10. General Inspectorate for Health Protection: Analytical Methods for Pesticide Residues, 6th edn. Netherlands, 1996.
11. FDA (McMahon B. M., Wagner R. F., ed.): Pesticide Analytical Manual. USA, 1996.
12. Motohashi N. et al.: J. Chromatogr. A 754, 333 (1996).
13. Andersson A., Palsheden H.: Fresenius J. Anal. Chem. 339, 365 (1991).
14. Luke M. A. et al.: J. AOAC 64, 1187 (1981).
15. Liao W., Joe T., Cusick W. G.: J. AOAC 74, 554 (1991).
16. Lee S. M. et al.: Fresenius J. Anal. Chem. 339, 376 (1991).
17. Johnson P. D. et al.: J. Chromatogr. A 765, 3 (1997).
18. Newsome W. H.: J. AOAC Int. 78, 4 (1995).
19. Fillion J. et al.: J. AOAC Int. 78, 1252 (1995).
20. Erney D. R. et al.: J. Chromatogr. 638, 57 (1993).
21. Hajšlová J. et al.: J. Chromatogr. A 800, 283 (1998).
22. Erney D. R. et al.: J. Chromatogr. 20, 375 (1997).
23. Khan S. U.: J. Agric. Food Chem. 43, 1718 (1995).
24. Snyder J. L. et al.: Anal. Chem. 64, 1940 (1992).
25. Lehotay S. J., Eller K. I.: J. AOAC Int. 78, 821 (1995).
26. Lehotay S. J. et al.: J. AOAC Int. 78, 831 (1995).
27. Lopez-Avila V. et al.: J. AOAC Int. 79, 142 (1996).
28. Kadenczki L. et al.: J. AOAC Int. 75, 53 (1992).
29. Tekel J., Hatrík Š.: J. Chromatogr. A 754, 397 (1996).
30. Sannino A. et al.: J. AOAC Int. 78, 1502 (1995).
31. Johnson P. D. et al.: J. Chromatogr. A 765, 3 (1997).
32. Steinwandter H.: Fresenius Z. Anal. Chem. 331, 499 (1988).
33. Puig D., Barcelo D.: J. Chromatogr. A 673, 55 (1994).
34. Vreuls J. J. et al.: J. Chromatogr. A 750, 275 (1996).
35. Shepherd M. J.: Size Exclusion and Gel Chromatography, MAFF, 1984.