Multi-residue Pesticide Analysis in Onion by a Modified QuEChERS Extraction and Ion Trap GC/MSn Analysis

Význam tématu

Nově formulované pesticidy vykazují odlišné fyzikálně-chemické vlastnosti a rychlý rozklad v životním prostředí, což klade zvýšené nároky na přípravu vzorku a analytickou detekci. Efektivní a selektivní metoda je zásadní pro řízení kvality potravin, ochranu spotřebitele a splnění legislativních limitů reziduí.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit postup pro simultánní stanovení širokého spektra (46) reziduí pesticidů v cibuli. Použit byl modifikovaný protokol QuEChERS pro extrakci a čistění, následovaný analýzou na GC–ion trap MS v MSn režimu pro dosažení vysoké selektivity a citlivosti.

Použitá instrumentace

• GC–ion trap spektrometr Thermo Scientific ITQ 700 s FOCUS GC
• Kolona TRACE™ TR-35MS (35 % diphenyl/65 % dimethyl polysiloxan, 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm s 5 m ochrannou sekcí)
• Autosampler Thermo Scientific AS 3000
• Standardní spotřební materiál pro QuEChERS (MgSO₄, CH₃COONa, PSA, C18) a lahvičky pro čisticí fázi

Metodika extrakce a čistění vzorku

Vzorek cibule se homogenizoval, do 15 g se přidal 1 % acetikem acidifikovaný acetonitril. Následovalo osolení směsí MgSO₄ a CH₃COONa, mechanické promíchání, odstředění a přenos vrchní vrstvy do čisticí trubice s MgSO₄, PSA a C18. Po druhém odstředění se odebral 5 mL pro odpaření na dusíku a rekonstituci v hexan/acetonu (9:1) s interním standardem d10-parathion. Čisticí krok zajišťuje odstranění lipofilních a polaritních interferentů.

Oddělení a detekce

Splitless injekce (surge pressure 250 kPa) 2 µL vzorku do zahřívaného portu (250 °C), kolona TRACE TR-35MS při konstantním průtoku 1 mL min⁻¹. Teplotní programoval: 40 °C (1,5 min)→150 °C (25 °C/min)→225 °C (5 °C/min, 7,5 min)→290 °C (25 °C/min, 12 min).
Detekce probíhá v režimu MSn, kdy je vybrán prekurzorový iont, izolován od matrice, fragmentován v iontové pasti (CID) a analyzován produktový iontový spektrum. Tento přístup minimalizuje maticové interferenc e a zlepšuje citlivost.

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity kalibračních křivek v matrix cifry R²>0,995 u většiny látek. Meze detekce (LOD) se pohybovaly kolem 2–22 ng/g, kvantifikační meze (LOQ) 6–44 ng/g. Průměrné zotavení 79–159 % (průměr 116 %), průměrný RSD 12 %. Denní kontrola rozkladu endrinu ukázala <5 % breakdown, což potvrzuje stálou inertnost systému a prodlužuje intervaly údržby.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje vysoce selektivní a přesné stanovení více než 40 pesticidů v jednom běhu, s minimální údržbou. QuEChERS extrakce zjednodušuje přípravu, šetří čas a snižuje spotřebu rozpouštědel. MSn detekce pak garantuje spolehlivou identifikaci i za přítomnosti složitých matrik.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry pro lepší rozlišení izobarických sloučenin
• Automatizace a miniaturizace QuEChERS pro vyšší průtok vzorků
• Rozšíření na jiné matrice – ovoce, zelenina, zemědělské produkty
• Vyhodnocení nových univerzálních čistících sorbentů
• Adaptace na měnící se regulační požadavky a rychlý screening neznámých pesticidů

Závěr

Modifikovaná QuEChERS extrakce spojená s GC–ion trap MSn poskytuje robustní a efektivní platformu pro multi-reziduální stanovení pesticidů v cibuli. Metoda dosahuje vysoké citlivosti, přesnosti a opakovatelnosti, současně minimalizuje potřebu frekventované údržby.

Reference

1. AOAC Official Method 2007.01. Lehotay S. Journal of AOAC International, 90(2), 2007, 485–520.
2. Okihashi M. Rapid Method for the Determination of 180 Pesticide Residues in Foods by GC/MS and FPD. Journal of Pesticide Science, 30(4), 2005, 368–377.
3. Commission Decision of August 12, 2002 Implementing Council Directive 96/23/EC Concerning the Performance of Analytical Methods and the Interpretation of Results. Official Journal of European Communities, 17. 8. 2002.
4. Codex Alimentarius. MRLs for pesticides. FAO/WHO, 2008.