Mass Spectrometry Applications for Food Safety Analysis

Význam tématu

Stanovení reziduí pesticidů v potravinách je klíčové pro ochranu zdraví spotřebitelů a dodržování legislativních limitů. Carbendazim (metabolit benomy­lu) je široce používané fungicidní činidlo, u něhož je potřeba monitorovat jeho koncentrace pod akčním limitem 0,01 mg/kg, stanoveným například americkým FDA pro pomerančové produkty. Tradiční metody (QuEChERS, LLE, SPE) jsou časově i pracovní náročné, proto se hledají spolehlivější a plně automatizované postupy s vysokou průchodností.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je vývoj a validation vysoce automatizované metody pro rychlé online vzorkové čištění a stanovení carbendazimu a benomy­lu v pomerančích a pomerančovém džusu. Metoda kombinuje extrakci methanolem, centrifugaci a plně automatický TurboFlow™ (Transcend TLX) systém s následnou chromatografií a detekcí pomocí TSQ Quantum Access MAX MS/MS. Celkový čas analýzy jednoho vzorku činí 13 minut, což umožňuje zpracování až 100 vzorků za den.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek (0,5 g drcených pomerančů nebo džusu) se extrahuje 1 mL methanolu obsahující vnitřní standard imidakloprid-d4 a poté centrifuguje. Supernatant se injektuje do Transcend TLX systému, kde cyklonová kolona TurboFlow™ separuje makromolekulární složky (sacharidy, barviva) od cílových látek. Eluát pak putuje na analytický Hypersil Gold™ column (150 × 4,6 mm, 5 μm) zabezpečující chromatografické rozlišení. Detekce probíhá ve vybrané reakční monitoringové (SRM) režimu na TSQ Quantum Access MAX MS/MS (ESI+).

Použitá instrumentace

• Transcend TLX-1 online sample preparation system (TurboFlow™ Technology)
• TSQ Quantum Access MAX tandemový hmotnostní spektrometr
• Dionex UltiMate 3000 LC system
• TurboFlow Cyclone MCX-2 (50 × 0,5 mm) kolona
• Thermo Scientific Hypersil GOLD 150 × 4,6 mm, 5 μm analytická kolona s 10 × 4 mm guard kolonu

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje limitu kvantifikace 0,005 mg/kg (S/N ≥ 10), lineární rozsah 0,005–0,1 mg/kg s koeficientem R² ≥ 0,997 pro oba analyty. Průměrné obnovy v pomerančích a džusu při 0,01, 0,05 a 0,1 mg/kg byly 85–110 % s RSD ≤ 15 %. Doba analýzy 13 minut umožňuje vysokou návratnost analýz. Nárůst benomylu do carbendazimu byl kontrolován surovými vzorky analyzovanými do 2 h po přípravě.

Přínosy a praktické využití metody

Online čištění TLX šetří pracovní sílu a eliminuje risk kontaminace při manuálním čištění. Kombinace s MS/MS přináší vysokou selektivitu i citlivost. Metoda splňuje požadavky FDA a EU na monitorování reziduí pesticidů v citrusových produktech s precizností, robustností a vysokou propustností.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnost rozšíření na další pesticidy a matrice (další ovoce, zelenina, šťávy). Integrace s UPLC přinese další zkrácení času analýzy. Využití dalších sorbentů pro selektivnější zachycení rušivých složek. Automatizovaná příprava vzorků bude hrát klíčovou roli v moderních laboratořích QA/QC.

Závěr

Vyvinutý postup propojuje rychlé online vzorkové čištění pomocí TurboFlow™ technologie s vysokocitlivou detekcí MS/MS. Metoda prokázala vynikající analytické parametry pro carbendazim a benomyl v pomerančích a pomerančovém džusu a je vhodná pro rutinní monitorování reziduí v souladu s regulačními limity.

Reference

• Regulation (EC) No 396/2005 of the European Parliament and of the Council, 23 Feb. 2005
• Anastassiades M., Lehotay S.J., Stajnbaher D., Schenck F.J., “QuEChERS: A Simple, Quick, Cheap, Effective, Rugged, and Safe Method for Multi-Residue Analysis,” J. AOAC Int. 86 (2):412–431 (2003)
• Godula M. et al., “High-Throughput Analysis of Pesticide Residues by LC-MS,” J. High Resol. Chromatogr. 22 (7):395–402 (1999)
• Hajšlová J. et al., “Matrix Effects and Recovery in Pesticide Residue Analysis,” J. Chromatogr. A, 800:283–295 (1998)