02 Abr Detección y Cuantificación de residuos de pesticidas en aceite de oliva utilizando un Orbitrap Exploris 240 HRMS
Orbitrap Exploris 240: pesticidas en aceite de oliva LC-HRMS
Los pesticidas deben detectarse en alimentos a niveles de partes por billón (ppb) según los límites máximos de residuos (LMR) establecidos por las autoridades regulatorias. Este trabajo describe el método desarrollado con el espectrómetro de masas Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 240 para analizar más de 500 pesticidas en aceite de oliva a niveles iguales o inferiores a los LMR de la UE, utilizando el sistema UHPLC Thermo Scientific™ Vanquish™ Flex y el software TraceFinder™.
Preparación de la muestra
Se pesaron aproximadamente 5 g de aceite de oliva en un tubo cónico de 50 mL. Se añadieron 10 mL de acetonitrilo, 6 mL de agua y 100 µL de estándar interno. La mezcla se agitó 5 minutos. Se añadió un paquete QuEChERS™ (4.000 mg MgSO₄, 1.000 mg NaCl, 500 mg citrato Na₂ y 1.000 mg citrato Na₃), se agitó 1 minuto y se centrifugó a >3.300 rpm durante 15 minutos. Se aspiraron 2 mL del sobrenadante, se filtraron a través de filtro de 0,45 µm, se pasaron por un cartucho de eliminación de lípidos y se enriquecieron con los niveles de calibración necesarios. Inyección de 1 µL con columna Accucore™ aQ (100 × 2,1 mm, 2,6 µm).
Experimental
Reactivos (Fisher Scientific)
- Acetonitrilo grado uHPLC-MS (N/P A956-1)
- Formiato de amonio >99% (N/P A115-50)
- Metanol grado uHPLC-MS (N/P A458-1)
- Ácido fórmico extrapuro para HPLC (N/P 28905)
- Agua grado uHPLC-MS (N/P W8-1)
Consumibles
- Vial de HPLC Thermo Scientific™ (N/P A4954-010)
- Tapones roscados y septos 10 mm de boca ancha National™ Thermo Scientific™ (N/P C4010-60A)
- Columna Accucore™ aQ, 100 × 2,1 mm, 2,6 µm (N/P 17326-102130)
Preparación de estándares de calibración
Se preparó un estándar MegaMix tomando 10 µL de cada vial (~1.000 µg/mL). La calibración de 5 niveles (0,5; 1,0; 5; 10; 500 ppb) se preparó añadiendo el extracto de aceite de oliva de control. Todos los niveles se inyectaron seis veces.
Estándares de pesticidas
Adquiridos a Ultra Scientific. La identidad de todos los plaguicidas investigados se detalla en las tablas de resultados.
Parámetros de HPLC
Tabla 1. Programa de ejecución en gradiente de HPLC.
Adquisición y procesamiento de datos
Los datos se adquirieron y procesaron con el software TraceFinder™. Los datos en modo DIA se analizaron con tolerancia de masa ≤5 ppm para iones precursores y productos. La confirmación de pesticidas target se realizó por comparación con la biblioteca espectral mzCloud™. El flujo de trabajo AcquireX™ creó automáticamente una lista de exclusión a partir de inyecciones de matriz en blanco, evitando experimentos MS2 en señales de fondo y dedicando más tiempo de ciclo a iones de interés. Los pesticidas desconocidos se enviaron automáticamente al flujo de trabajo de productos desconocidos para búsqueda en bases de datos en línea (ChemSpider) y locales.
Resultados y discusión
La linealidad de las curvas de calibración se evaluó de 0,5 a 500 ng/mL. Los criterios de aceptación incluyeron: precisión de masa ≤5 ppm (FS y MS2), tiempo de retención ±0,1 min, reproducibilidad en LOQ ≤15%, al menos un ion de fragmento presente y coincidencia de biblioteca espectral ≥60% con r² ≥0,9000.
Figura 1. Reproducibilidad robusta de pesticidas en aceite de oliva: superposición de 250 inyecciones con tolerancia de masa extraída de 3 ppm.
Figura 2. Cromatograma de más de 500 pesticidas en 15 min en aceite de oliva MMS enriquecido a 10 ppb.
El flujo de trabajo AcquireX minimiza los falsos positivos y negativos al excluir iones de fondo. El software TraceFinder permite cambiar entre flujos de trabajo conocidos y desconocidos seleccionando una casilla de verificación, con búsqueda en múltiples bibliotecas espectrales y bases de datos en línea.
Figura 3. Configuración del software TraceFinder para activar el flujo de trabajo de detección desconocido.
Figura 4. Búsqueda en múltiples bibliotecas espectrales mzCloud para identificación de compuestos desconocidos.
Figura 5. Detección de clorpirifos: puntuación de biblioteca del 89% y ∆ppm de 0,1837.
Figura 6. Detección de ácido palmitoleico como compuesto desconocido en aceite de oliva.
Figura 7. Identificación de erucamida (lubricante) como compuesto desconocido en aceite de oliva.
Más del 95% de los pesticidas estudiados alcanzaron r²>0,950. Los LOQs se determinaron según las directrices SANTE/11813/2017.
Figura 8. Curvas de calibración de ametrina (0,5–100 ppb) y fenazaquin (0,5–500 ppb) en MMS de aceite de oliva.
Figura 9. LOQs de plaguicidas en MMS de aceite de oliva según directrices SANTE para más de 400 plaguicidas.
Conclusión
El Orbitrap Exploris 240 proporciona análisis cuantitativo de grandes listados de plaguicidas a niveles iguales o inferiores a los LMR de la UE en aceite de oliva, con excelente sensibilidad y robustez. El flujo de trabajo AcquireX reduce falsos positivos eliminando iones de fondo. El software TraceFinder permite la identificación de contaminantes desconocidos mediante búsqueda en bases de datos en línea, aprovechando la precisión de masa y la resolución del Orbitrap Exploris 240.
Agradecimientos
Los autores agradecen a ISVEA y al equipo local de Thermo Fisher Scientific por el apoyo en el desarrollo del método.
Autores: Francesca Barbetti, Carlos Yang, Débora D’Addonna, Christian Klass — ISVEA SrL (Siena, Italia) y Thermo Fisher Scientific (San José CA / Radano, Italia / Bremen, Alemania).
Referencias
- Procedimientos de validación de métodos y control de calidad para el análisis de residuos de plaguicidas en alimentos y piensos. Bibliotecas de referencia de la UE para residuos de pesticidas. eurl-pesticides.eu
- Criterios de aceptación para la confirmación de identidad de residuos químicos utilizando datos de masa exacta para el programa FVM de la FDA. Oficina de Alimentos y Medicina Veterinaria, FDA EE.UU.
Tabla 2. Nombre del compuesto, r², LOQ, RT, ∆ppm, %RSD, FI y puntuación de biblioteca.
Ver nota de aplicación completa (PDF)
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