Screening for Pesticides in Food Using the Japanese Positive List Pesticide Method: Benefits of Using GC/MS with Deconvolution Reporting Software and a Retention Time Locked Mass Spectral Database

Význam tématu

Screening pesticidů v potravinách je klíčový pro zajištění bezpečnosti potravin a plnění regulatorních požadavků. Zavedení japonského systému Positive List zvýšilo nároky na laboratorní analýzu, neboť pouze sloučeniny uvedené na schváleném seznamu mohou být v zemědělské produkci použity a jejich pozůstatky musí respektovat stanovené limity (MRL).

Cíle a přehled studie

Cílem popsané aplikace je představit rychlou, plně automatizovanou metodu pro screening až 430 GC-kompatibilních pesticidů podle japonského Positive Listu. Metoda kombinuje plynovou chromatografii s hmotnostní spektrometrií (GC/MS) v režimu skenování, RTL (retention time locking) databázi a dekonvoluční reportingový software (DRS), aby bylo možné provádět analýzu vzorků za přibližně dvě minuty na vzorek.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly připraveny metodou QuEChERS a analyzovány na systému Agilent 7890A/5975C GC/MS. Klíčové parametry:

• Kolona: DB-5MS, 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm
• Carrier gas: helium, průtok 1,0 mL/min
• RT locking: chlorpyrifos-methyl na 13,443 min
• Program pece: 50 °C (1 min) → 125 °C (25 °C/min) → 300 °C (10 °C/min, 10 min)
• Injekce: split/splitless, 2 µL, inlet 250 °C
• MSD: režim skenování 45–550 u, ionizace 70 eV, transfer line 280 °C
• Software: ChemStation, Deconvolution Reporting Software (DRS), AMDIS, NIST MS Search, japonská RTL pesticidní knihovna

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda byla validována na ovocných extraktech:

• Jahodový extrakt s osmi spiknutími (500 ng/g) – sedm pesticidů detekováno během dvou minut, jediný spike mimo databázi nebyl identifikován.
• Smíšený ovocný extrakt bez spiknutí – identifikace diphenylaminu, thiabendazolu a azinphos-methyl skrytého pod vysokou matricí.

Význam dekonvoluce spočívá ve schopnosti oddělit překrývající se chromatografické piky a získat čisté spektrum i při přítomnosti silných interferencí. Toto minimalizuje falešné pozitivní i falešné negativní výsledky a snižuje závislost na zkušenostech analytika.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Velmi rychlý screening (cca 2 minuty/vzorek).
• Široké spektrum detekovaných pesticidů (430 sloučenin).
• Vysokou spolehlivost identifikací díky RTL a dekonvoluci.
• Automatizované zpracování dat a reportování.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat:

• Rozšíření databází o nové regulované chemikálie a produkty jiných regionů.
• Integraci s LC/MS metodami pro pokrytí nevyhovujících nebo termolabilních sloučenin.
• Vyšší automatizaci pre-analytických kroků a integraci do laboratoří s vysokou průchodností.
• Cloudové sdílení RTL knihoven a vzdálené validace dat.

Závěr

Kombinace retention time locking databáze a dekonvolučního reportingu nabízí efektivní a spolehlivý nástroj pro screening pesticidních reziduí podle japonského Positive Listu. Metoda splňuje regulatorní požadavky, zrychluje analýzu a snižuje riziko chybné identifikace.

Reference

1. Department of Food Safety, Ministry of Health, Labour and Welfare. Introduction of the Positive List System for Agricultural Chemical Residues in Foods. 2006.
2. Ministry of Health, Labour and Welfare. Positive List System for Agricultural Chemical Residues in Foods. 2006.
3. Japan Food Chemical Research Foundation. Maximum Residue Limits (MRLs) List of Agricultural Chemicals in Foods. 2006.
4. Ministry of Health, Labour and Welfare. General Compositional Standards for Food: Final MRLs. 2006.
5. Ministry of Health, Labour and Welfare. General Compositional Standards for Food: Provisional MRLs. 2007.
6. Department of Food Safety, MHLW. Analytical Methods for Residual Compositional Substances. 2006.
7. Lehotay S.J. et al. J. AOAC Int. 88(3):595–614, 2005.
8. Anastassiades M. et al. J. AOAC Int. 86(3):412–431, 2003.
9. Giarocco V. et al. Retention Time Locking: Concepts and Applications. Agilent Publ. 5966-2469E, 2005.
10. Prest H. et al. Efficient Screening for Pesticides and Endocrine Disrupters Using 6890/5973 GC/MS. Agilent Publ. 5968-4884E, 2005.
11. Wylie P.L. et al. Screening for 926 Pesticides and Endocrine Disruptors by GC/MS with DRS. Agilent Publ. 5989-5076EN, 2006.
12. Quimby B. Screening for Hazardous Chemicals Using GC/MS/ECD/FPD and 731 Compound DRS Database. Agilent Publ. 5989-4834EN, 2005.
13. Szelewski M., Quimby B. New Tools for Rapid Pesticide Analysis in High Matrix Samples. Agilent Publ. 5989-1716EN, 2004.
14. Sandy C. A Blind Study of Pesticide Residues Using DRS. Agilent Publ. 5989-1654EN, 2004.
15. Wylie P. et al. Comprehensive Pesticide Screening by GC/MSD Using DRS. Agilent Publ. 5989-1157EN, 2003.
16. Ping X., Meng C., Szelewski M. Building GC/MSD DRS Libraries for Any Application. Agilent Publ. 5989-2249EN, 2006.
17. Lesueur C., Gartner M. Routine Identification and Quantification of Pesticide Multiresidues with DRS. Ernährung/Nutrition 29(11):466–471, 2005.
18. Hirahara Y. et al. Validation of Multiresidue Screening Methods for 186 Pesticides Using GC. J. Health Sci. 51(5):617–627, 2005.
19. Office of Imported Food Safety, MHLW. Imported Foods Monitoring Plan 2006. Notices Nos. 0331006 & 0525001, 2006.