Method for the determination of 313 Residual Pesticides in Black tea using LCMS-8045 and GCMS-TQ8040 NX

Význam tématu

Tea je celosvětově oblíbený nápoj a sledování reziduí pesticidů v čaji je nezbytné pro ochranu zdraví spotřebitelů a dodržení mezinárodních limitů. Multi-residuální analýzy šetří čas i zdroje a umožňují komplexní kontrolu kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou, citlivou a robustní metodu pro stanovení 313 pesticidů v černém čaji. Použity byly dvě komplementární chromatografické techniky: LC-MS/MS (203 látek) a GC-MS/MS (131 látek), přičemž 21 sloučenin bylo analyzováno oběma způsoby.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky černého čaje byly připraveny modifikovaným postupem QuEChERS:

• Extraktace pro LC-MS/MS: kyselinou acidifikovaný acetonitril, MgSO₄, NaCl.
• Extraktace pro GC-MS/MS: kyselinou acidifikovaný ethylacetát, Na₂SO₄.
• Čištění: sorbenty PSA, C-18, GCB; u GC-MS/MS navíc CaCl₂.
• Evaporace a rekonstituce vzorku v ethylacetátu s ochranou analytu.

Instrumentace:

• LC-MS/MS: Shimadzu LCMS-8045 s Nexera X2 (autosampler SIL-30AC), kolona Shim-pack XR-ODS II (150×3,0 mm, 2,2 μm).
• GC-MS/MS: Shimadzu GCMS-TQ8040 NX s autosamplerem AOC-20i+s, kolona SH-I-5Sil MS (30 m×0,25 mm, 0,25 μm).
• Softwarové balíčky Shimadzu Method Package ver.3 a Smart Pesticides Database ver.2; zpracování dat LabSolutions Insight.

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity dosáhla koeficientů R² > 0,99 pro většinu látek. LOQ bylo stanoveno na 10 μg/kg pro 198 sloučenin v LC-MS/MS a 81 sloučenin v GC-MS/MS; několik látek mělo LOQ 20–40 μg/kg. Recovery ve výši LOQ se u 169 látek v LC a 119 látek v GC pohybovalo mezi 70–120 %. Preciznost opakovatelnosti (RSDr) i reprodukovatelnosti (RSDR) byla <20 % a retenční časy vykazovaly RSD <1 %. Metoda splňuje kritéria SANTE pro specifikitu, linearitu, recovery a preciznost.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká throughput: analyza trvá 21 minut v LC a 25 minut v GC, což zkracuje dobu analýz.
• Úspora nákladů: nízký objem injekce a nižší průtok prodlužují životnost kolony.
• Široký rozsah: metoda pokrývá regulované látky dle FSSAI, EU, APEDA a japonských norem.
• Rychlá implementace: předpřipravené databáze a metodické balíčky zkracují čas validace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze adaptovat na další potravinářské matrice a typy čaje. Budoucí směry zahrnují zavádění plně automatizovaných systémů přípravy vzorků, optimalizaci zelenějších extrakčních solventů a využití strojového učení pro zpracování dat a prediktivní identifikaci reziduí.

Závěr

Vyvinutá multi-residuální metoda s modifikovanou QuEChERS extrakcí a ultra rychlou LC-MS/MS a GC-MS/MS analýzou prokázala vysokou citlivost, přesnost i robustnost. Splnění SANTE kritérií potvrzuje její vhodnost k rutinnímu sledování reziduí pesticidů v čajích.

Reference

1. 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.
2. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues and analysis in food and feed, SANTE/12682/2019.