Определение 45 пестицидов в сортах авокадо методом QuEChERS и газовой хроматографией-тандемной масс-спектрометрией

В химическом анализе матричный эффект (МЭ) может быть определен различными способами, но общепринятое общее определение звучит следующим образом: он относится к изменению сигнала, в частности, к изменению наклона калибровочной кривой, когда матрица образца или ее часть присутствуют во время анализа конкретного аналита. В качестве критического аспекта МЭ требует тщательного исследования в процессе валидации любого аналитического метода, поскольку он напрямую влияет на точность количественного измерения целевых аналитов¹. В идеале процедура предварительной обработки образца должна быть достаточно селективной, чтобы избежать извлечения каких-либо компонентов из матрицы образца. Однако, несмотря на значительные усилия, многие из этих компонентов матрицы в большинстве случаев все же попадают в системы окончательного определения. Следовательно, такие матричные компоненты часто ставят под угрозу значения восстановления и точности, вносят дополнительный шум и увеличивают общую стоимость и трудозатраты, связанные с методом.

В газовой хроматографии (ГХ) МЭ возникает из-за наличия активных центров внутри системы ГХ, которые взаимодействуют с анализитами-мишенями посредством различных механизмов. С одной стороны, составляющие матрицы блокируют или маскируют эти активные центры, которые в противном случае взаимодействовали бы с целевыми аналитами, что приводит к частому усилению сигнала^. С другой стороны, активные центры, которые остаются беспрепятственными, могут вызывать пиковое хвостообразование или разложение аналита из-за сильных взаимодействий, что приводит к отрицательному МЭ. Тем не менее, в некоторых случаях это может принести потенциальную пользу². Важно подчеркнуть, что достижение полной инертности в системе ГХ является чрезвычайно сложной задачей, несмотря на использование высокоинертных компонентов и надлежащее техническое обслуживание. При длительном использовании накопление матричных компонентов в системе ГХ становится более выраженным, вызывая повышенный МЭ. В настоящее время широко признано, что аналиты, содержащие кислород, азот, фосфор, серу и подобные элементы, проявляют больший МЭ, поскольку они легко взаимодействуют с этими активными центрами. И наоборот, высокостабильные соединения, такие как углеводороды или галоорганические соединения, не вступают в такие взаимодействия и не проявляют наблюдаемого МЭ во время анализа ^2,3.

В целом, МЭ не может быть полностью устранена, что приводит к разработке нескольких стратегий компенсации или коррекции, когда полное удаление компонентов матрицы нецелесообразно. Среди этих стратегий использование дейтерированных внутренних стандартов (ИС), протекторов аналита, калибровка с учетом матрицы, метод стандартного добавления или модификация методов впрыска были задокументированы в научной литературе 1,2,4,5. В руководящих принципах SANTE/11312/2021 также рекомендованы эти стратегии⁶.

Что касается применения матрично-согласованной калибровки для компенсации МЭ, то последовательности образцов в практических ситуациях охватывают различные виды пищевых продуктов или различные образцы из одного и того же товара. В этом случае делается предположение, что использование любой выборки из одного и того же товара позволит эффективно компенсировать МЭ во всех образцах. Тем не менее, в существующей литературе отсутствует достаточное количество исследований, специально посвященных этому вопросу⁷.

Определение нескольких остатков пестицидов в матрицах, содержащих заметный процент жира и пигментов, представляет собой сложную задачу. Значительное количество коэкстрагированного материала может существенно повлиять на эффективность экстракции и помешать последующему хроматографическому определению, потенциально повреждая колонку, источник и детектор, что приводит к значительным МЭ ^8,9,10. Следовательно, анализ пестицидов на следовых уровнях в таких матрицах требует значительного уменьшения компонентов матрицы перед анализом при обеспечении высоких значений извлечения⁷. Получение высоких значений извлечения имеет решающее значение для обеспечения надежности, точности и соответствия нормативным стандартам анализов пестицидов. Это жизненно важно для обеспечения безопасности пищевых продуктов, защиты окружающей среды и принятия обоснованных решений в сельском хозяйстве и смежных областях.

Авокадо – фрукт высокой коммерческой ценности, выращиваемый в тропическом и средиземноморском климате по всему миру и широко потребляемый как в регионах своего происхождения, так и на многочисленных экспортных рынках. С аналитической точки зрения авокадо представляет собой сложную матрицу, содержащую значительное количество жирных кислот (т. е. олеиновой, пальмитиновой и линолевой), сходных с орехами, значительное содержание пигмента, как в зеленых листьях, а также сахаров и органических кислот, сходных с теми, что содержатся в^{других фруктах}. Из-за его жирной природы следует уделять особое внимание при использовании любого аналитического метода анализа. В то время как анализ остатков пестицидов проводился на авокадо с использованием ГХ-МС, в некоторых случаях 8,12,13,14,15,16,17,18,19,20, он был относительно менее частым по сравнению с другими матрицами. В большинстве случаев применяется вариант метода Quick-E asy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) ^{8,12,13,14,15,16,17,18}. Ни в одном из этих исследований не изучалась консистенция МЭ между различными сортами авокадо.

Таким образом, целью данной работы было изучение согласованности МЭ и значений восстановления для 45 репрезентативных пестицидов для различных сортов авокадо (т.е. Криолло, Хасс и Лорена) с использованием метода QuEChERS с формиатом аммония и ГХ-МС/МС. Насколько нам известно, это первый случай, когда такого рода исследования проводились на образцах жировой матрицы.