A QuEChERS Strategy for Juice Concentrates with Unknown Properties Analyzed by GC/MS/MS

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v koncentrovaných ovocných šťávách představuje výzvu kvůli proměnlivým fyzikálně-chemickým vlastnostem vzorku. QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe) je univerzální příprava vzorku pro více tříd sloučenin, avšak u silně kyselých nebo viskózních matic, jako jsou džusové koncentráty, je třeba metodu optimalizovat. Správná volba extrakčních solí, úprava pH a čištění pomocí dispersní SPE významně ovlivňují přesnost a citlivost metody.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo vyvinout robustní QuEChERS protokol pro neznámé vlastnosti koncentrovaných pomerančových a citronových šťáv. Klíčové kroky zahrnovaly testování komerčních extrakčních sad (AOAC vs. EN), výběr dispersní SPE pro ovoce a zeleninu, určení vhodného množství vzorku a hodnocení vlivu pH na návratnost bazosenzitivních pesticidů. Výsledná metoda byla ověřena GC/MS/MS analýzou.

Použitá metodika a instrumentace

• Extrakce: Agilent QuEChERS EN kit (p/n 5982-5650CH), dispersní SPE kit pro ovoce a zeleninu (p/n 5982-5021).
• Úprava vzorku: 4 g koncentrátu, 6 mL vody, 10 mL ACN, 2 mL 5 N NaOH (pH úprava).
• Čištění: Vortex, centrifugace, odměrné přenesení ACN vrstvy, dispersní SPE, získání 250 µL supernatantu.
• Analyzátor: GC/MS/MS Agilent 7890A/7000 (kolony HP-5ms), multifunkční inlet (PTV solvent vent), analýza v módu MRM.
• Analyte protectants: směs D-sorbitolu a L-gulonolaktonu pro minimalizaci adsorpce v trubkách a stabilní tvar píků.

Hlavní výsledky a diskuse

• Volba EN extrakce zaručila konzistentní výtěžky ACN vrstvy (10 mL).
• Optimální vzorková hmotnost byla 4 g – zajištění citlivosti ~10 ppb a minimalizace matrice.
• Přidání 2 mL 5 N NaOH zlepšilo návratnost bazosenzitivních pesticidů (např. folpet, bupirimate) a stabilitu signálu.
• Dispersní SPE pro ovoce a zeleninu nabízela nejlepší výslednou čistotu a významný nárůst plošných signálů.
• Použití APs napomohlo obnovit obloukový tvar píků u málo inertních sloučenin a prodloužilo životnost GC systému.
• Kalibrace v matici pro většinu sloučenin vykázala R² ≥0,995, přesnost 80–120 % a opakovatelnost (RSD) < 7 %.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizovaný QuEChERS postup umožňuje rutinní screening a kvantifikaci širokého spektra pesticidů v neznámých vzorcích džusových koncentrátů. Metoda šetří čas a náklady díky jednoduché přípravě a použití komerčních sad, přičemž si zachovává vysokou citlivost a reprodukovatelnost.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Adaptace na další komplexní maticové vzorky (např. džemy, sirupy, vína).
• Integrace s dalšími detekčními technikami (UHPLC-MS/MS) pro nekombinovatelné pesticidy.
• Ověření alternativních APs a sorbentů pro rozšíření čisticích kroků.
• Automatizace přípravy vzorků pro vysokopropustné laboratoře.

Závěr

Studie demonstrovala, že systematická optimalizace QuEChERS (výběr extrakční sady, množství vzorku, pH, disipativní SPE a APs) vede k robustní, citlivé a reprodukovatelné metodě pro analýzu pesticidů v koncentrovaných džusových maticích.

Reference

1. Lehotay, S. J.; Maštovská, K.; Lightfield, A. R. J. AOAC Int. 88 (2005).
2. Anastassiades, M.; Maštovská, K.; Lehotay, S. J. J. Chromatogr. A 1015 (2003).
3. Maštovská, K.; Lehotay, S. J.; Anastassiades, M. Anal. Chem. 77 (2005).