Method for the determination of 346 Residual Pesticides in Milk using LCMS-8045 and GCMS-TQ8040 NX

Význam tématu

Mléko je základní složkou výživy, zejména u kojenců a dětí. Přítomnost reziduí pesticidů v mléce představuje významné riziko pro potravinovou bezpečnost a lidské zdraví. Kvůli specifickému složení mléčných vzorků je nezbytné aplikovat účinné metody přípravy a vysoce senzitivní analytické techniky k vyhodnocení nízkých koncentrací těchto kontaminantů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo navrhnout a ověřit rychlý, jednoduchý a vysoce výkonný multi-reziduální postup pro simultánní stanovení 346 pesticidů v mléce. Testovací workflow kombinuje modifikovanou extrakční metodu QuEChERS s ultrarychlými technologiemi LC-MS/MS (LCMS-8045) a GC-MS/MS (GCMS-TQ8040 NX) od Shimadzu.

Použitá metodika a instrumentace

• Extrahční postup: modifikovaná QuEChERS extrakce acetonitrilem, deproteinace, následné dělení extraktu na dvě části, čištění pomocí C18 a výměna rozpouštědla pro LC-MS/MS a GC-MS/MS.
• LC-MS/MS: přístroj Shimadzu LCMS-8045 s autosamplerem Nexera X2, kolona Shim-pack XR-ODS II (3.0×150 mm, 3 μm), mobilní fáze 2 mM amonného formiátu s 0,02 % kyseliny mravenčí, gradient od 20 % do 100 % methanolu, ionizace ESI, MRM režim.
• GC-MS/MS: přístroj Shimadzu GCMS-TQ8040 NX s auto-injektorem AOC-20i, kolona SH-Rxi-5Sil MS (30 m × 0,25 mm, df = 0,25 μm), splitless injekce, heliační nosný plyn, ionizace EI, MRM režim.
• Softwarové nástroje: Shimadzu Method Package Ver.3 a Smart Pesticides Database Ver.2 pro optimalizaci metody, LabSolutions Insight pro zpracování dat a vyhodnocení validačních parametrů.

Hlavní výsledky a diskuse

Validace dle SANTE směrnic potvrdila vysokou specificitu (zásah blanku < 30 % RL), linearitu (R² > 0,99) v rozsahu 2,5–40 μg/L (5–80 μg/L pro vybrané sloučeniny), mezní bod stanovení LOQ 5 μg/kg pro 165 pesticidů na LC-MS/MS a pro 118 pesticidů na GC-MS/MS. Zbytek vykázal LOQ 10 μg/kg. Průměrné recovery pro 294 látek byly 70–120 %, pro 93 účinných látek 30–70 %; opakovatelnost i reprodukovatelnost vykázaly % RSD < 20 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazná úspora času díky krátkým dobám analýzy (< 21 min pro LC, 25 min pro GC).
• Snížení objemu injekce (5 μL LC, 1 μL GC) a nižší průtok zvyšují stabilitu a životnost kolony.
• Jednotný extrakční postup pro oba přístrojové systémy zjednodušuje rutinní provoz.
• Metoda je vhodná pro rozsáhlé monitorovací programy, QA/QC a výzkum v potravinářské analytice.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření multi-reziduálních databází, zvýšení senzorické citlivosti, plná automatizace přípravy vzorků a vyhodnocení dat s podporou strojového učení. Integrace s on-line extrakcí a pokročilými softwarovými platformami zvýší efektivitu a přesnost stanovení.

Závěr

Navržená metoda nabízí spolehlivé, reprodukovatelné a vysokopečlivé stanovení reziduí 346 pesticidů v mléce. Validace potvrzuje shodu s mezinárodními požadavky, vysokou průchodnost laboratoří a možnost nasazení v rámci bezpečnostního dohledu potravin.

Reference

1. GB 2763-2019 National Food Safety Standard—Maximum Residue Limits for Pesticides in Food.
2. M. Anastassiades, S. J. Lehotay, D. Štajnbaher, F. J. Schenck, Fast and Easy Multiresidue Method Employing Acetonitrile Extraction/Partitioning and “Dispersive Solid-Phase Extraction” for the Determination of Pesticide Residues in Produce, J. AOAC Int., 86, 412–431 (2003).
3. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues and analysis in food and feed. SANTE/12682/2019.