Bepaling van 45 pesticiden in avocadovariëteiten met behulp van de QuEChERS-methode en gaschromatografie-tandem massaspectrometrie

In de chemische analyse kan het matrixeffect (ME) op verschillende manieren worden gedefinieerd, maar een algemeen aanvaarde algemene definitie is als volgt: het verwijst naar de verandering in het signaal, met name een verandering in de helling van de kalibratiecurve wanneer de monstermatrix of een deel ervan aanwezig is tijdens de analyse van een specifieke analyt. Als cruciaal aspect vereist ME grondig onderzoek tijdens het validatieproces van elke analytische methode, omdat het rechtstreeks van invloed is op de nauwkeurigheid van de kwantitatieve meting voor de doelanalyten¹. Idealiter zou een voorbehandelingsprocedure van het monster selectief genoeg moeten zijn om te voorkomen dat er componenten uit de monstermatrix worden geëxtraheerd. Ondanks aanzienlijke inspanningen komen veel van deze matrixcomponenten in de meeste gevallen echter nog steeds in de definitieve bepalingssystemen terecht. Bijgevolg brengen dergelijke matrixcomponenten vaak de herstel- en precisiewaarden in gevaar, introduceren ze extra ruis en escaleren ze de totale kosten en arbeid die met de methode gemoeid zijn.

Bij gaschromatografie (GC) ontstaat ME door de aanwezigheid van actieve plaatsen binnen het GC-systeem, die via verschillende mechanismen interageren met de doelanalyten. Aan de ene kant blokkeren of maskeren de matrixbestanddelen deze actieve plaatsen die anders zouden interageren met de doelanalyten, wat resulteert in frequente signaalversterking². Aan de andere kant kunnen actieve plaatsen die onbelemmerd blijven, piekresidu of afbraak van analyten veroorzaken als gevolg van sterke interacties, wat leidt tot een negatieve ME. Dit kan echter in bepaalde gevallen potentiële voordelen bieden². Het is van cruciaal belang om te benadrukken dat het bereiken van volledige inertie in een GC-systeem buitengewoon uitdagend is, ondanks het gebruik van zeer inerte componenten en goed onderhoud. Bij continu gebruik wordt de accumulatie van matrixcomponenten in het GC-systeem meer uitgesproken, wat leidt tot een verhoogde ME. Tegenwoordig wordt algemeen erkend dat analyten die zuurstof, stikstof, fosfor, zwavel en soortgelijke elementen bevatten, een grotere ME vertonen omdat ze gemakkelijk interageren met deze actieve plaatsen. Omgekeerd ondergaan zeer stabiele verbindingen zoals koolwaterstoffen of organohalogenen dergelijke interacties niet en vertonen ze geen waarneembare ME tijdens analyse ^2,3.

Over het algemeen kan ME niet volledig worden geëlimineerd, wat leidt tot de ontwikkeling van verschillende strategieën voor compensatie of correctie wanneer volledige verwijdering van matrixcomponenten niet haalbaar is. Onder deze strategieën is het gebruik van gedeutereerde interne standaarden (IS’s), analytbeschermers, matrix-afgestemde kalibratie, de standaard additiemethode of de wijziging van injectietechnieken gedocumenteerd in de wetenschappelijke literatuur 1,2,4,5. In de richtsnoeren van SANTE/11312/2021 worden deze strategieën ook aanbevolen⁶.

Wat betreft de toepassing van matrix-gematchte kalibratie om ME’s te compenseren, omvatten monstersequenties in praktijksituaties verschillende soorten voedsel of verschillende monsters van hetzelfde product. In dit geval wordt de veronderstelling gemaakt dat het gebruik van een monster van dezelfde grondstof ME in alle monsters effectief zal compenseren. Er is echter een gebrek aan voldoende studies in de bestaande literatuur die specifiek dit probleem onderzoeken⁷.

De bepaling van het multiresidugehalte van bestrijdingsmiddelen in matrices die een aanzienlijk percentage vet en pigmenten bevatten, vormt een uitdagende taak. De aanzienlijke hoeveelheid geco-geëxtraheerd materiaal kan de extractie-efficiëntie aanzienlijk beïnvloeden en de daaropvolgende chromatografische bepaling verstoren, waardoor de kolom, bron en detector mogelijk worden beschadigd en aanzienlijke^{ME’s 8,9,10} kunnen ontstaan. Bijgevolg vereist de analyse van pesticiden op sporenniveaus in dergelijke matrices een aanzienlijke vermindering van matrixcomponenten vóór de analyse, terwijl hoge terugwinningswaarden worden gewaarborgd⁷. Het verkrijgen van hoge herstelwaarden is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat pesticidenanalyses betrouwbaar, nauwkeurig en in overeenstemming met de wettelijke normen blijven. Dit is van vitaal belang voor het waarborgen van voedselveiligheid, milieubescherming en geïnformeerde besluitvorming in de landbouw en aanverwante gebieden.

Avocado is een vrucht met een hoge commerciële waarde die wereldwijd in tropische en mediterrane klimaten wordt geteeld en op grote schaal wordt geconsumeerd, zowel in de regio’s van herkomst als op de talrijke exportmarkten. Vanuit analytisch oogpunt is avocado een complexe matrix die een aanzienlijk aantal vetzuren bevat (d.w.z. oliezuur, palmitinezuur en linolzuur), vergelijkbaar met noten, een aanzienlijk pigmentgehalte, zoals in groene bladeren, evenals suikers en organische zuren, vergelijkbaar met die in^{ander fruit.} Vanwege de vettige aard moet speciale aandacht worden besteed aan het gebruik van een analytische analysemethode. Hoewel analyse van residuen van bestrijdingsmiddelen is uitgevoerd op avocado’s met behulp van GC-MS in sommige gevallen 8,12,13,14,15,16,17,18,19,20, is dit relatief minder frequent geweest in vergelijking met andere matrices. In de meeste gevallen is een versie van de Qu ick-Easy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS^{) methode toegepast} 8,12,13,14,15,16,17,18. Geen van deze studies heeft de consistentie van ME’s tussen verschillende avocadovariëteiten onderzocht.

Daarom was het doel van dit werk om de consistentie van ME’s en herstelwaarden te bestuderen voor 45 representatieve pesticiden in verschillende variëteiten van avocado (d.w.z. Criollo, Hass en Lorena) met behulp van de QuEChERS-methode met ammoniumformiaat en GC-MS/MS. Voor zover wij weten, is dit de eerste keer dat dit type onderzoek is uitgevoerd op dergelijke vetmatrixmonsters.