QuEChERS Combined with Agilent 7000 Series Triple Quadrupole GC/MS System for the Analysis of Over 200 Pesticide Residues in Cereals

Význam tématu

Cereálie představují složité matrice s vysokým obsahem škrobu a tuku, proto je spolehlivá identifikace a kvantifikace pesticidních zbytků nezbytná pro zajištění bezpečnosti potravin a souladu s legislativními limity. Metody založené na přístupu QuEChERS kombinují rychlou extrakci a efektivní čištění vzorku, což umožňuje vysokou propustnost analýzy a široké pokrytí cílových látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace byla optimalizace a validace jednoduché a rychlé metody pro stanovení 218 pesticidů v pšeničné mouce, rýži a kukuřici. Metoda kombinuje modifikovaný postup QuEChERS s detekcí pomocí Agilent 7000 Series Triple Quadrupole GC/MS. Použito bylo matricově špičkované kalibrace, aby se minimalizoval vliv složení vzorku na kvantifikaci.

Použitá metodika

Vzorek: 5 g mletých cereálií, hydratace vodou, extrakce 15 ml acetonitrilu s 1 % kyselinou octovou a přídavkem QuEChERS soli. Čištění: disperzní SPE s MgSO4, PSA a keramickým homogenizérem. Koncentrace extraktu na suchou látku, re-diluce v 1,5 ml ethylacetátu a filtrace 0,22 µm PTFE filtrem. Kalibrace: matricově špičkovaná ve šesti koncentracích 2–200 µg/L se srovnávacím interním standardem.

Použitá instrumentace

• GC: Agilent 7890A s autosamplerem 7693A, kolona VF-1701ms (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm).
• Program pece: 40 °C (1 min), 40 °C/min do 120 °C, 5 °C/min do 240 °C, 12 °C/min do 300 °C (6 min).
• MS: Agilent 7000B Triple Quadrupole, EI 70 eV, zdroj 280 °C, kvadrupóly Q1/Q2 150 °C, rozhraní 280 °C.
• Přenosový plyn: helium, 1,0 ml/min, splitless injekce 1 µl.

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity: rozsah 2–200 µg/L, 97,2 % pesticidů s R2 ≥ 0,99. LOQ: 5–50 µg/kg, většina analytů dosahuje 5 µg/kg, což je pod limity MRL. Obnova: 70–120 % (n = 6) s RSD < 20 % na špičkovacích úrovních 5–200 µg/kg. Některé sloučeniny (např. disulfoton sulfoxid, edifenfos) vykázaly nižší obnovy nebo vyšší RSD na nejnižších úrovních. Analýza reálných vzorků: z 10 vzorků detekován dichlorvos a isoprothiolane v nízkých koncentracích.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje vysokou propustnost a zjednodušenou přípravu vzorku, splňuje legislativní požadavky na LOQ, je vhodná pro rutinní monitoring pesticidních reziduí v cereáliích a podporuje QA/QC činnosti v potravinářských laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další snížení LOQ při použití pokročilých detektorů (GC-MS/MS 7000C/7010).
• Automatizace extrakce a přípravy vzorku.
• Rozšíření metody na další složité matrice (krmiva, sušené ovoce).
• Integrace s datovými platformami pro rychlou detekci podezřelých látek.

Závěr

Vyvinutá modifikovaná QuEChERS metoda spojená s GC-MS/MS prokázala vysokou spolehlivost, lineárnost a citlivost při stanovení více než 200 pesticidů v cereáliích. Metoda je vhodná pro rutinní i regulační použití a umožňuje efektivní sledování reziduí pesticidů.

Reference

1. China National Food Safety Standard GB 2763-2014 Maximum residue limits for pesticides in food (2014).
2. Anastassiades M., Lehotay S.J., Stajnbaher 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. Journal of AOAC International 86(2), 412-431 (2003).
3. Walorczyk S. Development of a multi-residue screening method for the determination of pesticides in cereals and dry animal feed using gas chromatography–triple quadrupole tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A 1165(1), 200-212 (2007).
4. Walorczyk S., Drożdżyński D. Improvement and extension to new analytes of a multi-residue method for the determination of pesticides in cereals and dry animal feed using gas chromatography–tandem quadrupole mass spectrometry revisited. Journal of Chromatography A 1251, 219-231 (2012).
5. Mastovska K., Dorweiler K.J., Lehotay S.J., Wegscheid K.A., Szpylka K. Pesticide multiresidue analysis in cereal grains using modified QuEChERS method combined with automated direct sample introduction GC-TOFMS and UPLC-MS/MS techniques. Journal of Agricultural and Food Chemistry 58(10), 5959-5972 (2010).
6. He Z., Wang L., Peng Y., Luo M., Wang W., Liu X. Multiresidue analysis of over 200 pesticides in cereals using a QuEChERS and gas chromatography-tandem mass spectrometry-based method. Journal of Food Chemistry 169, 372-380 (2015).
7. European Commission Directorate-General SANCO. Method validation and quality control procedures for pesticide residues analysis in food and feed, SANCO/12571/2013 (2014).