Multi-Residue Method for the Determination of Five Groups of Pesticides in Non-Fatty Food Samples by Dual Stir Bar Sorptive Extraction (Dual SBSE) and Thermal Desorption GC-MS

Význam tématu

Bezpečnost potravin a monitorování reziduí pesticidů představují klíčové úkoly analytické chemie vzhledem k riziku toxicity, akumulace a legislativním limitům. Efektivní a citlivé metody detekce umožňují včasně odhalit překročení maximálních povolených hladin, chránit spotřebitele a zajišťovat kvalitu zemědělských i potravinářských produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Autorům šlo o optimalizaci a validaci multireziduálního postupu pro simultánní stanovení 85 pesticidů z pěti skupin (organochlorické, karbamátové, organofosfátové, pyrethroidní a ostatní) v nerozpustných potravinách (zelenina, ovoce, zelený čaj). Metoda kombinuje dvojitou extrakci se stir bar sorptive extraction a následnou termální desorpci GC-MS se zajištěním stálosti retenčního času.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu se vzorky homogenizovaly a extrahovaly methanolem ultrazvukem. Extrakt se zředitel vodou na dva poměry (2× a 5×) a při každém poměru se provádí SBSE: do 20ml vzorku se vsunul PDMS potažený stir bar a míchalo se 60min. Dva stir bary z jednoho vzorku se potom současně vložily do jediné skleněné termodesorpční vložky. Analýza proběhla na termodesorpčním systému s retenčním time-lockingem na GC-MS.

• Extraktory a stir bary GERSTEL (PDMS 24μl)
• Termodesorber GERSTEL TDU s autosamplerem MPS2 a CIS4
• Gas chromatograf Agilent 6890N s kapilární kolónou HP-5MS
• Hmotnostní detektor Agilent 5973N v režimu scan

Hlavní výsledky a diskuse

• 85 z 100 testovaných látek bylo úspěšně extrahováno; účinnost závisí na log Ko/w (0,74 % až 75 %).
• Optimální methanolový podíl pro nižší Ko/w cca 10 %, pro vyšší Ko/w cca 50 %.
• Dvojitá extrakce (2× a 5× ředění) pokrývá široké rozpětí polarity bez ztráty citlivosti.
• Linearity r2 > 0,99 u 66 pesticidů, LOD 0,6–26 μg/kg.
• V reálných vzorcích (rajčata, okurky, sójové lusky, špenát, hrozny, zelený čaj) bylo z 25 vzorků 12 kontaminovaných, některé blízko MRL.

Přínosy a praktické využití metody

• Zjednodušení přípravy vzorku – bez dalších clean-up kroků a výměny rozpouštědla.
• Snížení spotřeby organických rozpouštědel.
• Současné desorpce dvou stir barů zrychluje analýzu.
• Vhodné pro rutinní screening v zemědělském a potravinářském sektoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace SBSE s LC-MS pro termolabilní i polární sloučeniny.
• Vývoj nových sorbentů pro širší spektrum látek.
• On-line a automatizované systémy pro vysokopropustné stanovení.
• Rozšíření metody na další environmentální a biologické matice.

Závěr

Dual SBSE-TD-RTL-GC-MS umožňuje přesné, citlivé a rychlé stanovení širokého spektra pesticidů v nerozpustných potravinách s minimem přípravných kroků a vysokou opakovatelností. Kombinace 2× a 5× ředění extraktu optimalizuje extrakční účinnost pro látky odlišné polarity a zajišťuje splnění požadavků na LOD a linearitu.

Reference

[1] Baltussen E, Sandra P, David F, Cramers C A. J Microcol Sep. 11 (1999) 737.
[2] Ochiai N, Sasamoto K, Takino M, Yamashita S, Daishima S, Heiden A C, Hoffmann A. Analyst 126 (2001) 1652.
[3] Penelver A, García V, Pocurull E, Borrull F. J Chromatogr A 1007 (2003) 1.
[4] Nakamura S, Daishima S. J Chromatogr A 1038 (2004) 291.
[5] Kawaguchi M, Inoue K, Yoshimura M, et al. J Chromatogr A 1041 (2004) 19.
[6] David F, Tienpont B, Sandra P. LC GC North Am. 21 (2003) 108.
[7] Baltussen E, Cramers C A, Sandra P J F. Anal Bioanal Chem. 373 (2002) 3.
[8] Sandra P, Tienpont B, David F. J Chromatogr A 1000 (2003) 299.
[9] Dugay J, Miège C, Hennion M C. J Chromatogr A 795 (1998) 27.
[10] DeBruin L S, Josephy P D, Pawliszyn J B. Anal Chem. 70 (1998) 1986.
[11] Beltrán J, López F J, Cebrián O, Hernández F. J Chromatogr A 808 (1998) 257.
[12] Meylan W M, Howard P H. J Pharm Sci. 84 (1995) 83.
[13] Benijts T, Vercammen J, Dams R, et al. J Chromatogr B 755 (2001) 137.
[14] Blasco C, Fernández M, Pico Y, Font G. J Chromatogr A 1030 (2004) 77.
[15] Serodio P, Nogueira J M F. J Chromatogr A 517 (2004) 21.
[16] León V M, Álvarez B, Cobollo M A, Muñoz S, Valor I. J Chromatogr A 999 (2003) 91.
[17] Fernández M, Padrón C, Marconi L, et al. J Chromatogr A 922 (2001) 257.
[18] Ochiai N, Sasamoto K, Daishima S, Heiden A C, Hoffmann A. J Chromatogr A 986 (2003) 101.
[19] Sandra P, Tienpont B, Vercammen J, et al. J Chromatogr A 928 (2001) 117.
[20] Manual of Pesticide Residues in Food. Ministry of Health, Labour and Welfare, Japan (1998).
[21] Sandra P, Tienpont B, Vercammen J, et al. J Chromatogr A 928 (2001) 117.
[22] Tienpont B, Sandra P. J Chromatogr A 928 (2001) 117.