Determination of Pesticide Residues in Cucumber Using GC-MS/MS With APGC™ After Extraction and Clean-up Using QuEChERS

Význam tématu

Detekce reziduí pesticidů v potravinářských produktech je klíčová pro ochranu veřejného zdraví a zajištění souladu s maximálními povolenými limity (MRL). Vyžaduje se spolehlivá a citlivá analytika schopná pokrýt široké spektrum látek v různých matricích. Metoda založená na multireziduální extrakci QuEChERS a měření isotopově selektivní technikou GC-MS/MS s atmosférickou tlakovou ionizací (APGC) představuje moderní přístup pro rychlé a efektivní monitorování pesticidů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie se zaměřila na vývoj a validaci multireziduální metody pro stanovení více než 200 pesticidů a jejich metabolitů v okurce. Extrakce využívá modifikovaný CEN QuEChERS protokol s čistící fází dSPE a stanovení probíhá na systému Xevo TQ-XS GC-MS/MS s APGC. Cílem bylo dosáhnout spolehlivé detekce až 0,001 mg/kg s použitím 1 µl injekce roztoku.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorkování a příprava: homogenizovaná okurka, CEN EN 15662 QuEChERS extrakce s acetonitrilem a dSPE sorbenty
• Chromatografie: Agilent 7890A GC, CTC CombiPal autosampler, kolona Restek Rxi-5Sil MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm), helium nosič, splitless 1 µl, makeup gas N₂
• Ionizace a detekce: Waters Xevo TQ-XS s APGC 2.0, zdroj 150 °C, corona 2,0 µA, aux. plyn 200 L/h, cone 265 L/h, transfer line 280 °C
• Software: MassLynx v4.2, TargetLynx XS, Quanpedia automatizovaný výběr MRM přechodů

Hlavní výsledky a diskuse

Citlivost studie umožnila detekci 202 z 203 sledovaných pesticidů na úrovni 0,0005–0,001 mg/kg při injekci 1 µl. Dva analyty nebyly detekovány. Kalibrační křivky měly koeficient r2 > 0,99 (s výjimkami u několika sloučenin). Všechny retenční časy odpovídaly toleranci ±0,1 min a iontové poměry splňovaly SANTE kritéria ve více než 97 % případů. Průměrné recovery pro koncentraci 0,001 mg/kg činily 94 % a RSDr ≤ 20 % pro 99 % látek. Analýza referenčního QC materiálu prokázala dobrou shodu s přidělenými hodnotami, s výjimkou tolylfluanidu, ovlivněného nestabilitou.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost a selektivita vhodná pro kontrolu MRL v zemědělských produktech
• Možnost rychlé analýzy širokého spektra GC-amenabilních pesticidů s minimálním čistícím krokem
• Univerzální aplikace systému APGC/MS/MS pro spojení s LC-MS/MS metodikami
• Úspora času a materiálu díky přímé injekci acetonitrilového extraktu

Budoucí trendy a možnosti využití

- Rozšíření validace na další potravinářské matrice a stopové analýzy
- Integrace automatizované přípravy vzorků a online extrakce
- Další snižování LOD/LOQ pro ultra stopová stanovení
- Kombinace s dalšími ionizačními technikami pro rozšíření analyzovatelného spektra

Závěr

Navržená multireziduální metoda kombinuje jednoduchou extrakci QuEChERS a APGC-MS/MS na Xevo TQ-XS a dosahuje vynikající citlivosti pod 0,001 mg/kg bez nutnosti složitých injekčních technik. Validace dle SANTE prokázala spolehlivost, přesnost a opakovatelnost pro více než 200 pesticidů v okurce, což dokládá její vhodnost pro rutinní kontrolu reziduí.

Reference

• Niu Y et al. Atmospheric Pressure Chemical Ionization Source as an Advantageous Technique for Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Trends Anal Chem. 2020;132:116053.
• Cherta L et al. Application of GC–(Triple Quadrupole) MS With AP Chemical Ionization for Multiclass Pesticides in Fruits and Vegetables. J Chromatogr A. 2013;1314:224–240.
• Saito-Shida S et al. Quantitative Analysis of Pesticide Residues in Tea by GC-MS/MS With AP Chemical Ionization. J Chromatogr B. 2020;1143:122057.
• Saito-Shida S et al. Multi-Residue Determination of Pesticides in Green Tea by GC-MS/MS With APGC Using N₂. Food Addit Contam A. 2020;38(1):125–135.
• CEN EN 15662:2018. Foods of Plant Origin – Multimethod for Determination of Pesticide Residues.
• SANTE/12682/2019. Guidance on Analytical Quality Control and Method Validation for Pesticide Residues.
• Fussell R et al. Stability of Pesticides during Cryogenic Sample Processing. J Agric Food Chem. 2002;50(3):441–448.
• Rutkowska E et al. Modification of QuEChERS Protocol to Minimize Matrix Effect for Pesticide Residues in Dried Herbs. Food Anal Methods. 2018;11:709–724.