An Optimal Method for the Analysis of Pesticides in a Variety of Matrices

Význam tématu

Pesticidy představují klíčový nástroj v celosvětovém zemědělství, avšak rostoucí počet analytických cílů a složitost různých matric způsobují výrazné maticové efekty v metodách MRM GC–MS/MS. Tyto efekty mohou vést k potlačení či zvýraznění signálu a posuvům retenční doby, což ovlivňuje přesnost a citlivost kvantifikace reziduí pesticidů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo vyhodnotit a optimalizovat MRM přechody pro 195 cílových pesticidů ve vybraných osmi potravinových matricích (žlutá cibule, pomeranč, med, okurka, rýže, čaj, špenát, extra panenský olivový olej) a v acetonitrilu jako referenčním rozpouštědle. Základním krokem bylo vybrat pět nejlepších přechodů v acetonitrilu a z nich stanovit tři až čtyři přechody pro metody specifické pro každou matici.

Použitá metodika

• Vzorky byly připraveny standardní QuEChERS extrakcí s disperzní SPE (dSPE) sorbenty přizpůsobenými charakteru matice (tuk, pigmenty, škrob, voda, cukr, kyseliny).
• Postup zahrnoval homogenizaci, přidání 10 mL acetonitrilu, míchání, přidání solí EN, odstředění a následné čištění pomocí EMR-Lipid či dalších dSPE kitu.
• Pro výběr MRM přechodů byly hodnoceny odezva, iontové poměry a selektivita v každé matici.

Použitá instrumentace

• GC: Agilent 7890B s Multimode Inlet (MMI) a dvěma 15 m HP-5ms UI kolonkami spojenými přes purged ultimate union pro midcolumn backflush.
• MS/MS: Agilent 7010A Triple Quadrupole GC/MS, elektronová energie 70 eV, zdrojová teplota 300 °C, kolizní plyn N₂ a He, široké rozlišení pro MS1 a MS2.
• Autosampler: Agilent 7693B; software: MassHunter P&EP MRM 4.0 s databází 1 100+ sloučenin a až 10 MRM přechodů/sloučeninu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Optimalizace přechodů vedla k minimalizaci maticových efektů (potlačení, zvýraznění, posuny RT, interferenční přechody).
• 90 % analyzovaných pesticidů dosáhlo kalibrační křivky s R² ≥ 0,990.
• Opakovatelnost měření (%RSD) byla u všech látek ≤ 30 %, přičemž 90 % mělo LOQ ≤ 1,5 pg/µL.
• Příklady porovnání ACN vs. specifických matric ilustrují význam výběru vhodných MRM přechodů pro různé potravinové vzorky.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení produktivity díky rychlému přizpůsobení metody konkrétní matici.
• Vylepšená kvalita kvantitativních dat, spolehlivější detekce v komplexních matricích.
• Široká aplikovatelnost v potravinářské, environmentální a regulační analytice vzhledem k dostupné databázi P&EP MRM.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšiřování databází o nové matricově optimalizované přechody pro aktuální i budoucí agrochemikálie.
• Automatizace výběru MRM přechodů pomocí umělé inteligence a strojového učení.
• Aplikace v dalších oblastech, např. analýzy půd, vod a biologických vzorků či zbytkové analýzy ve farmacii.

Závěr

Metoda maticově optimalizovaných MRM přechodů ve spojení s QuEChERS extrakcí a výkonnou GC–MS/MS instrumentací poskytuje robustní a citlivé řešení pro kvantifikaci reziduí pesticidů v široké paletě potravinových a environmentálních matric.

Reference

• Anastassiades, M.; Lehotay, S.J.; Štajnbaher, D.; Schenck, F.S. J. AOAC Int. 2003, 86, 412-431.
• Lehotay, S.J.; Mastovská, K.; Lightfield, A.R. J. AOAC Int. 2005, 88, 615-629.