Method for the determination of 326 Residual Pesticides in Rice using LCMS-8045 and GCMS-TQ8040 NX

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v potravinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů a splnění mezinárodních limitů maximálních reziduí (MRL). Rýže jako základní potravina ve velké části světa vyžaduje spolehlivé a citlivé metody pro detekci stovek různých pesticidů ve stopových koncentracích.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou, citlivou a vysoce průchodnou víceřádkovou metodu pro stanovení 326 pesticidů v rýži. Kombinací technik LC-MS/MS a GC-MS/MS autorizačního centra Shimadzu ADC bylo dosaženo nízkých mezí stanovení (LOQ) a vysoké přesnosti a přesnosti (RSDr a RSDR) pro většinu analyzovaných sloučenin.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: rýže z místního trhu, extrakce jedním krokem podle modifikované metody QuEChERS s kyselinou acetyloctovou, ethylacetátem a anhydridem sulfátu sodného.
• Čištění extraktu: pro LC-MS/MS sorbenty C18 a PSA; pro GC-MS/MS C18, PSA a anhydrid MgSO₄.
• Instrumentace – LC-MS/MS: Shimadzu LCMS-8045 spojený s autosamplérem Nexera X2 SIL-30AC a kolonkou Shim-pack XR-ODS II (150×3,0 mm, 2,2 μm). Mobilní fáze s 2 mM formiátu amonného a 0,02 % kyseliny mravenčí, gradientní program, tok 0,4 ml/min, injekce 10 μl.
• Instrumentace – GC-MS/MS: Shimadzu GCMS-TQ8040 NX s auto-injektorem AOC-20i, kolonka SH-I-5Sil MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm), splitless injekce 1 μl, hélium jako nosný plyn, teplotní program od 60 °C do 310 °C.
• MRM přístrojový režim: jeden cíl a dvě referenční tranziční reakce pro většinu pesticidů; zpracování dat v LabSolutions Insight.

Hlavní výsledky a diskuse

• Matrice přizpůsobené kalibrační křivky pro koncentrace 2–20 μg/l (4–40 μg/l pro společné pesticidy u obou technik) splňovaly přesnost 80–120 %.
• LOQ 10 μg/kg bylo dosaženo u 170 složek na LC-MS/MS a u 108 složek na GC-MS/MS; u dalších 96 sloučenin činilo LOQ 20 μg/kg, u 4 sloučenin 40 μg/kg.
• Průchodnost: systematická přesnost (<20 % RSD) a reprodukovatelnost (<20 % RSD) byly splněny pro většinu sloučenin podle SANTE pokynů.
• Obrázkové chromatogramy a linearity ukazují vynikající vztah signál–koncentrace (R² až 0,999–1,000) i na LOQ úrovni.
• Čištění extraktu zajistilo nízkou úroveň rušení matrice, delší životnost kolon a stabilitu analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

• Krátké doby analýzy (<25 minut LC a <21 minut GC) zvyšují denní průchodnost laboratoří.
• Nízké spotřeby rozpouštědel a objemy vzorku šetří náklady a snižují environmentální zátěž.
• Metoda umožňuje simultánní stanovení širokého spektra pesticidů vhodného pro rutinní QA/QC i screening v potravinářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj ultrarychlých hmotnostních spektrometrů s vyšším rozlišením a novými ionizačními zdroji zpřesní a zjednoduší multireziduální analýzy. Integrace automatizovaných přípravných systémů a pokročilých algoritmů zpracování dat (AI/ML) umožní rychlou identifikaci a kvantifikaci stovek analyzů i v náročnějších matricích. Multimodální přístupy (LC×LC-MS/MS, dvojí detekce) mohou dále rozšířit spektrum detekovaných látek.

Závěr

Vyvinutá metoda na platformách Shimadzu LCMS-8045 a GCMS-TQ8040 NX nabízí robustní, citlivou a efektivní analýzu 326 pesticidů v rýži. Splňuje přísné požadavky regulací a osvědčuje se v průmyslových a akreditovaných laboratořích jako spolehlivý nástroj pro zabezpečení kvality potravin.

Reference

• Anastassiades M., Lehotay S. J., Štajnbaher D., Schenck F. J.: 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).
• Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues and analysis in food and feed, SANTE/12682/2019.