🍎 Pestycydy multi-residue (QuEChERS)
Krótko: o co chodzi
Wielopozycyjna analiza pozostałości pestycydów w żywności metodą QuEChERS (ekstrakcja acetonitrylem + dSPE) z detekcją GC-MS/MS i LC-MS/MS. Badanie wykonuje się według normy PN-EN 15662:2018; Liczba analitów: 200–500 pestycydów jednocześnie. Procedura obejmuje 11 kroków (łącznie około 2 h 30 min–3 h 20 min); stosuje się je m.in. do: Urzędowa kontrola pozostałości pestycydów w żywności (Rozp. WE 396/2005), Monitoring owoców i warzyw importowanych (program RASFF), Kontrola jakości produktów ekologicznych (BIO).
W skrócie
- Norma: PN-EN 15662:2018
- Kategoria: Chemia żywności
- Kroków procedury: 11
- Łączny czas etapów: 2 h 30 min–3 h 20 min
- Liczba analitów: 200–500 pestycydów jednocześnie
- Granica oznaczalności (LOQ): 0,001–0,01 mg/kg
- Odzysk: 70–120% (kryterium akceptacji SANTE/11312)
Przegląd
QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe) to rewolucyjna metoda przygotowania próbek do analizy wielopozycyjnej pozostałości pestycydów w żywności. Opracowana w 2003 roku przez Anastassiadesa i współpracowników, stała się europejskim standardem EN 15662 i jest stosowana przez laboratoria kontroli żywności na całym świecie.
Metoda polega na ekstrakcji zhomogenizowanej próbki żywności acetonitrylem (MeCN) z jednoczesnym rozdziałem faz za pomocą soli (MgSO₄ + NaCl + cytryniany jako bufory). Następnie ekstrakt jest oczyszczany metodą dyspersyjnej ekstrakcji do fazy stałej (dSPE) z użyciem sorbentów (PSA, C18, GCB) usuwających współekstrahowane składniki matrycy (tłuszcze, chlorofil, cukry, kwasy organiczne).
Oczyszczony ekstrakt jest analizowany jednocześnie techniką GC-MS/MS (pestycydy lotne i średnio lotne — chloroorganiczne, fosforoorganiczne, pyretroidy) oraz LC-MS/MS (pestycydy polarne i termolabilne — karbaminiany, neonikoty-noidy, triazyny, strobiluryny). Szeroki zakres analityczny obejmuje 200–500 pestycydów w jednym badaniu, z granicami oznaczalności na poziomie 0,001–0,01 mg/kg.
Metoda EN 15662 stosuje buforowanie cytrynianowe (pH 5–5,5), co zapewnia stabilność pestycydów pH-zależnych i dobre odzyski dla szerokiego spektrum analitów. Jest to metoda preferowana przez EFSA i laboratoria urzędowej kontroli żywności w UE do rutynowego monitoringu pozostałości pestycydów w owocach, warzywach, zbożach i żywności przetworzonej.
Zasada metody
Próbka (10 g homogenatu) jest ekstrahowana 10 mL acetonitrylu przez intensywne wytrząsanie. Dodanie soli ekstrakcyjnych (4 g MgSO₄, 1 g NaCl, 1 g cytrynianu sodu dwuwodnego, 0,5 g disodu cytrynianu seskwihydratu) powoduje rozdział faz i buforowanie do pH 5–5,5. Po odwirowaniu, alikwot fazy organicznej jest oczyszczany dSPE — wytrząsanie z 150 mg MgSO₄ + 25 mg PSA (usuwanie kwasów tłuszczowych, cukrów) ± 25 mg C18 (usuwanie tłuszczów) ± 2,5 mg GCB (usuwanie chlorofilu). Oczyszczony ekstrakt jest analizowany GC-MS/MS i/lub LC-MS/MS w trybie MRM (Multiple Reaction Monitoring) z identyfikacją na podstawie czasu retencji i stosunku jonów.
Zastosowania
- Urzędowa kontrola pozostałości pestycydów w żywności (Rozp. WE 396/2005)
- Monitoring owoców i warzyw importowanych (program RASFF)
- Kontrola jakości produktów ekologicznych (BIO)
- Badanie zbóż, herbaty, przypraw i żywności przetworzonej
- Systemy HACCP i kontroli dostawców w przemyśle spożywczym
- Certyfikacja GlobalGAP / IFS / BRC
- Badania w ramach programów monitoringowych EFSA
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Liczba analitów | 200–500 pestycydów jednocześnie |
| Granica oznaczalności (LOQ) | 0,001–0,01 mg/kg |
| Odzysk | 70–120% (kryterium akceptacji SANTE/11312) |
| Wielkość próbki | 10 g homogenatu + 10 mL MeCN |
| Czas przygotowania próbki | 15–30 min (QuEChERS) |
| Technika detekcji | GC-MS/MS (EI) + LC-MS/MS (ESI±) |
Norma
- Numer normy
- PN-EN 15662:2018
- Tytuł (PL)
- Żywność pochodzenia roślinnego — Wielopozycyjne metody oznaczania pozostałości pestycydów z zastosowaniem GC-MS i/lub LC-MS/MS po ekstrakcji/podziale acetonitrylem i oczyszczaniu metodą dyspersyjnej SPE (metoda QuEChERS)
- Title (EN)
- Foods of plant origin — Multimethod for the determination of pesticide residues using GC- and LC-based analysis following acetonitrile extraction/partitioning and clean-up by dispersive SPE — QuEChERS method
Procedura krok po kroku
-
Homogenizacja próbki
Zhomogenizuj całą próbkę laboratoryjną (min. 200 g owoców/warzyw) w homogenizatorze nożowym. Pobierz 10 g do probówki 50 mL.
-
Ekstrakcja
Dodaj 10 mL acetonitrylu. Wytrząsaj intensywnie 1 min (ręcznie lub na wytrząsarce).
-
Dodanie soli ekstrakcyjnych
Dodaj zestaw soli EN: 4 g MgSO₄ + 1 g NaCl + 1 g cytrynianu Na + 0,5 g disodu cytrynianu seskwihydratu. Wytrząsaj 1 min.
-
Wirowanie
Wiruj 5 min przy ≥4000 rcf. Faza acetonitrylu z pestycydami — warstwa górna.
-
Oczyszczanie dSPE
Pobierz 6 mL fazy górnej do probówki dSPE (150 mg MgSO₄ + 25 mg PSA ± C18 ± GCB). Wytrząsaj 30 s.
-
Wirowanie cleanup
Wiruj 5 min przy ≥4000 rcf. Pobierz oczyszczony ekstrakt do fiolki autosamplra.
-
Dodanie wzorców wewnętrznych
Dodaj wzorce wewnętrzne (izotopowe lub analogowe) do kontroli odzysku i kompensacji efektu matrycy.
-
Analiza GC-MS/MS
Nastrzyknij 1–2 µL do GC-MS/MS. Kolumna DB-5ms lub HP-5ms (30 m). Tryb MRM. Program temperaturowy 60→300°C.
-
Analiza LC-MS/MS
Nastrzyknij 5–10 µL do LC-MS/MS. Kolumna C18 (100 mm). Faza: H₂O/MeCN + 0,1% HCOOH. Tryb MRM ESI±.
-
Identyfikacja i kwantyfikacja
Identyfikacja: czas retencji ± 0,1 min + stosunek jonów MRM ± 30%. Kwantyfikacja: kalibracja matrycowa (matrix-matched).
-
Kontrola jakości
Co serię: ślepa, próbka fortyfikowana (spike), CRM. Odzysk 70–120%, RSD < 20% (wg SANTE/11312/2021).
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| System LC-MS/MS | Shimadzu LCMS-8060NX, Agilent 6470C, Waters Xevo TQ-XS | 600 000–1 200 000 PLN |
| System GC-MS/MS | Agilent 7010D, Shimadzu GCMS-TQ8050 NX, Thermo TSQ 9610 | 500 000–900 000 PLN |
| Wirówka laboratoryjna | Hettich Rotina 380 R, Eppendorf 5810 R (≥4000 rcf) | 15 000–40 000 PLN |
| Zestawy QuEChERS — ekstrakcja | Agilent Bond Elut QuEChERS EN, Restek Q-sep, opak. 50 szt. | 800–1 500 PLN / 50 szt. |
| Zestawy QuEChERS — dSPE cleanup | Agilent dSPE 15 mL (PSA + MgSO₄ + C18), opak. 50 szt. | 600–1 200 PLN / 50 szt. |
| Homogenizator | Grindomix GM 200 (Retsch), Robot Coupe Blixer | 10 000–25 000 PLN |
| Wytrząsarka / vortex | IKA Vortex 3, Heidolph Multi Reax, SPEX SamplePrep | 2 000–8 000 PLN |
Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne
| Odczynnik | CAS | Szczegóły |
|---|---|---|
| Acetonitryl LC-MS grade | 75-05-8 | Rozpuszczalnik ekstrakcyjny, 2,5 L na ~50 próbek |
| Siarczan magnezu bezwodny MgSO₄ | 7487-88-9 | Sól podsuszająca — wiąże wodę, ułatwia rozdział faz, 1 kg |
| Chlorek sodu NaCl | 7647-14-5 | Sól wysokosuszalna wspomagająca podział faz |
| Cytrynian sodu dwuwodny | 6132-04-3 | Bufor cytrynianowy (pH 5–5,5), w zestawach QuEChERS |
| PSA (Primary Secondary Amine) | 39393-37-0 | Sorbent dSPE usuwający kwasy tłuszczowe, cukry, pigmenty |
| Wzorce pestycydów (mixy) | — | Mixy certyfikowane CRM (Dr. Ehrenstorfer, AccuStandard), 50–200 analitów, w MeCN |
| Wzorce wewnętrzne izotopowe | — | Np. TPP (trifenylfosforan), atrazyna-d5, chlorpyrifos-d10 do kontroli odzysku |
| Kwas mrówkowy LC-MS grade | 64-18-6 | Dodatek do fazy ruchomej LC (0,1%), wspomaganie jonizacji ESI+ |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Acetonitryl — łatwopalny (H225), toksyczny (H302, H312, H332). Pracować pod dygestorium.
- Wzorce pestycydów — toksyczne, CMR. Stosować rękawice, okulary, pracować pod wyciągiem.
- Kwas mrówkowy — żrący (H314). Ostrożnie dozować.
- Próbki żywności z pestycydami — traktować jako materiał potencjalnie skażony.
- Odpady acetonitrylu — zbierać oddzielnie jako rozpuszczalniki halogenowane/niehalogenowane.
- Aparatura MS — gazy pod ciśnieniem (He, N₂, Ar). Przestrzegać procedur bezpieczeństwa gazowego.
Najczęstsze pytania
Jaka norma opisuje to badanie?
Badanie wykonuje się według normy PN-EN 15662:2018 — „Żywność pochodzenia roślinnego — Wielopozycyjne metody oznaczania pozostałości pestycydów z zastosowaniem GC-MS i/lub LC-MS/MS po ekstrakcji/podziale acetonitrylem i oczyszczaniu metodą dyspersyjnej SPE (metoda QuEChERS)”. Tytuł angielski: „Foods of plant origin — Multimethod for the determination of pesticide residues using GC- and LC-based analysis following acetonitrile extraction/partitioning and clean-up by dispersive SPE — QuEChERS method”.
Na czym polega ta metoda?
Próbka (10 g homogenatu) jest ekstrahowana 10 mL acetonitrylu przez intensywne wytrząsanie. Dodanie soli ekstrakcyjnych (4 g MgSO₄, 1 g NaCl, 1 g cytrynianu sodu dwuwodnego, 0,5 g disodu cytrynianu seskwihydratu) powoduje rozdział faz i buforowanie do pH 5–5,5.
Jaki jest zakres pomiarowy i dokładność?
Liczba analitów: 200–500 pestycydów jednocześnie; Granica oznaczalności (LOQ): 0,001–0,01 mg/kg; Odzysk: 70–120% (kryterium akceptacji SANTE/11312); Wielkość próbki: 10 g homogenatu + 10 mL MeCN.
Ile trwa wykonanie badania?
Suma czasów podanych przy poszczególnych etapach to około 2 h 30 min–3 h 20 min. Procedura obejmuje 11 kroków.
Jaki sprzęt jest potrzebny?
System LC-MS/MS, System GC-MS/MS, Wirówka laboratoryjna, Zestawy QuEChERS — ekstrakcja, Zestawy QuEChERS — dSPE cleanup, Homogenizator, Wytrząsarka / vortex. Orientacyjny koszt podstawowej aparatury (System LC-MS/MS): 600 000–1 200 000 PLN.
Gdzie stosuje się to badanie?
Urzędowa kontrola pozostałości pestycydów w żywności (Rozp. WE 396/2005); Monitoring owoców i warzyw importowanych (program RASFF); Kontrola jakości produktów ekologicznych (BIO); Badanie zbóż, herbaty, przypraw i żywności przetworzonej; Systemy HACCP i kontroli dostawców w przemyśle spożywczym; Certyfikacja GlobalGAP / IFS / BRC; Badania w ramach programów monitoringowych EFSA.
Jakie środki ostrożności obowiązują?
Acetonitryl — łatwopalny (H225), toksyczny (H302, H312, H332). Pracować pod dygestorium.; Wzorce pestycydów — toksyczne, CMR. Stosować rękawice, okulary, pracować pod wyciągiem.; Kwas mrówkowy — żrący (H314). Ostrożnie dozować.; Próbki żywności z pestycydami — traktować jako materiał potencjalnie skażony.; Odpady acetonitrylu — zbierać oddzielnie jako rozpuszczalniki halogenowane/niehalogenowane.; Aparatura MS — gazy pod ciśnieniem (He, N₂, Ar). Przestrzegać procedur bezpieczeństwa gazowego.
Które laboratorium wykona to badanie?
Badanie wykonują laboratoria akredytowane według ISO/IEC 17025. Na LabCoda wyszukasz je po numerze normy PN-EN 15662.