Analysis of residual pesticides in Carrot Oleoresin using GCMS-TQ8040 NX and LCMS-8045

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v oleoresinech z mrkve je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin, farmaceutických či kosmetických výrobků. Oleoresiny slouží jako přírodní barviva, avšak během extrakce koncentrace pesticidů může překročit přípustné limity. Validní a citlivé metody umožňují kontrolu stopových hladin v komplikovaných matricích a napomáhají dodržovat regulatorní požadavky.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo vyvinout robustní postup pro simultánní kvantifikaci 72 pesticidů v matrici mrkvového oleoresinu. Metoda kombinuje modifikovanou extrakci QuEChERS a měření na systémech GC-MS/MS a LC-MS/MS. Validace zahrnovala stanovení limity kvantifikace (LOQ), linearity, zotavení (recovery) a opakovatelnosti (RSDr) i reprodukovatelnosti (RSDR) v rámci laboratoře.

Použitá instrumentace

• Gas chromatografie-tandemový hmotnostní spektrometr Shimadzu GCMS-TQ8040 NX s autosamplerem AOC-20i+s
• Kolona SH-Rxi-5SilMS (30 m×0,25 mm, 0,25 µm)
• Kapalinová chromatografie-tandemový hmotnostní spektrometr Shimadzu LCMS-8045 s Nexera X2 SIL-30AC
• Kolona Shim-pack Scepter (4,6 mm×100 mm, 5 µm)
• Databáze Smart Pesticides Database Ver.2 a LCMS Method Package Ver.3 pro optimalizaci MRM metod
• Software LabSolutions Insight pro zpracování dat a výpočet validačních parametrů

Použitá metodika

Modifikovaný postup QuEChERS:

• Vzorek: potravinářský mrkvový oleoresin
• Extrahční činidlo: acetonitril, přidání NaCl a MgSO4
• Očista extraktu: sorbenty C-18, GCB, PSA a MgSO4 pro snížení matrix efektu
• Rozdělení výluhu: část pro GC ve směsi ethylacetátu, část pro LC ve směsi metanol: voda (70:30) a 0,22 µm filtrace
• Kalibrační křivky v matici: 1–200 µg/L (GC-MS/MS) a 0,5–100 µg/L (LC-MS/MS)

Hlavní výsledky a diskuse

Validace ukázala:

• Limity kvantifikace 10 µg/kg pro 66 ze 72 analyzovaných pesticidů (pro FLONICAMID LOQ 25 µg/kg; vybrané látky XC nebyly detekovatelné)
• Linearity: korelační koeficienty R² > 0,98 pro většinu látek
• Recovery: 60–120 % při LOQ úrovni
• Opakovatelnost (RSDr) < 20 %, reprodukovatelnost (RSDR) < 30 %

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a spolehlivé sledování reziduí pesticidů v komplexních potravinářských matricích. Díky aplikaci ultra-rychlých technologií LCMS-8045 a GCMS-TQ8040 NX lze dosáhnout vysoké propustnosti laboratoře a flexibilně volit vhodnou techniku podle požadovaných LOQ.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření databází pesticidů v MRM režimu, integrace s vysokorozlišovacími spektrometry a plná automatizace přípravy vzorků. Vývoj pokročilých očistných sorbentů a miniaturizace extrakčních postupů dále zvýší citlivost a efektivitu analýz.

Závěr

Navržená kombinace modifikovaného QuEChERS extrakčního postupu s GC-MS/MS a LC-MS/MS prokázala vysokou citlivost, přesnost a reprodukovatelnost při stanovení reziduí pesticidů v mrkvovém oleoresinu. Metoda je vhodná pro rutinní kontrolu kvality v potravinářském průmyslu i výzkumných laboratořích.

Reference

1. M. Anastassiades et al., 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 (2003), 412–431
2. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues and analysis in food and feed, SANTE/12682/2019