Залишки пестицидів у харчових продуктах є однією з найактуальніших проблем харчової безпеки в усьому світі. Згідно з даними системи RASFF, пестициди стабільно лідирують за кількістю повідомлень про перевищення встановлених максимальних рівнів залишків (ГДК) як загалом по ЄС, так і для продукції українського походження, що експортується до Європи. Це підкреслює надзвичайну важливість ретельного контролю за вмістом пестицидів для забезпечення безпеки споживачів та доступу продукції на міжнародні ринки.
Розділ 3. Ключові класи контамінантів. Пестициди
В Європейському Союзі основним документом, що регулює вміст залишків пестицидів, є Регламент (ЄС) № 396/2005. Цей всеохоплюючий регламент встановлює ГДК для близько 1100 активних речовин пестицидів у більш ніж 315 видах харчових продуктів та кормів рослинного і тваринного походження. Характерною особливістю цього регламенту є його надзвичайна динамічність: ГДК та переліки контрольованих сполук і продуктів постійно переглядаються та оновлюються Європейською Комісією на основі наукових оцінок ризику від EFSA, даних моніторингу та змін у реєстрації пестицидів. Наприклад, ГДК для такого поширеного раніше інсектициду, як хлорпірифос, були суттєво знижені або скасовані для багатьох культур через переоцінку його ризиків. Актуальну інформацію щодо ГДК завжди можна знайти в EU Pesticides Database – офіційній базі даних Європейської Комісії.
Україна, в рамках Угоди про асоціацію з ЄС, активно гармонізує своє законодавство у цій сфері. Ключовим національним документом є Наказ МОЗ України № 625 від 04.04.2023 “Про затвердження Порядку встановлення максимально допустимих рівнів залишків пестицидів у / на харчових продуктах і кормах рослинного та тваринного походження”. Цей наказ, що набрав чинності 1 липня 2023 року, імплементує основні положення Регламенту (ЄС) № 396/2005, встановлюючи єдині підходи до визначення та контролю ГДК пестицидів в Україні.
Стандартизовані методи аналізу та чутливість
Для визначення залишків пестицидів основними аналітичними платформами є газова хроматографія з тандемною мас-спектрометрією (ГХ-МС/МС) та рідинна хроматографія з тандемною мас-спектрометрією (РХ-МС/МС). Ці методи дозволяють одночасно аналізувати сотні сполук з високою чутливістю та селективністю.
- ДСТУ EN 15662:2018: цей європейський стандарт, прийнятий в Україні, описує модульний метод пробопідготовки, відомий як QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe). Метод включає екстракцію ацетонітрилом з подальшим “висолюванням” та дисперсійною твердофазною екстракцією (дТФЕ) для очищення екстракту. Отримані екстракти аналізуються за допомогою ГХ-МС/МС або РХ-МС/МС. Стандарт надає різні варіанти наборів солей та сорбентів для дТФЕ залежно від типу матриці.
- Метод QuPPe (Quick Polar Pesticides Method): спеціалізований метод для аналізу високополярних пестицидів, таких як гліфосат та його метаболіт АМРА, глюфосинат, етефон, фосетил-алюміній, а також іонних сполук, як хлорати та перхлорати. Ці сполуки погано екстрагуються та/або хроматографуються стандартними мультиметодами і вимагають окремих підходів, зазвичай на основі РХ-МС/МС або іонної хроматографії з МС/МС (ІХ-МС/МС) без дериватизації або з мінімальною дериватизацією.
Аналітичні виклики
- Величезна кількість аналітів: регламент ЄС охоплює понад 1100 пестицидів, що створює потребу в мультикомпонентних методах.
- Різноманітність матриць: харчові продукти мають складний та різноманітний матричний склад (високий вміст жиру, цукру, пігментів, кислот), що може спричиняти значні матричні ефекти в МС-детектуванні та ускладнювати екстракцію.
- Низькі ГДК: для багатьох пестицидів, особливо в продуктах дитячого харчування, ГДК встановлені на дуже низьких рівнях (порядку 0.01 мг/кг або навіть нижче), що вимагає високої чутливості аналітичних систем.
- Фізико-хімічні властивості пестицидів: широкий діапазон полярності, леткості та стабільності пестицидів означає, що для їх повного охоплення часто необхідно використовувати дві комплементарні аналітичні платформи – ГХ-МС/МС для більш летких та менш полярних сполук, та РХ-МС/МС для менш летких, більш полярних та термолабільних сполук. Перекриття між цими методами становить приблизно 30-50%.
Рішення Thermo Scientific
Компанія Thermo Scientific пропонує повний спектр рішень для аналізу залишків пестицидів, що забезпечують високу продуктивність, чутливість, надійність та відповідність регуляторним вимогам.
1.Pesticide Explorer Workflow (LC-MS/MS): це комплексне, готове до використання рішення для РХ-МС/МС аналізу, що базується на системах Thermo Scientific Vanquish UHPLC та трьохквадрупольних мас-спектрометрах.
Переваги: Дозволяє аналізувати понад 400-500 мультикласових пестицидів за один 15-хвилинний аналіз. Межі кількісного визначення (LOQ) відповідають рекомендаціям SANTE. Рішення включає валідовані методики, базу даних з понад 600 сполуками (SRM переходи, часи утримування), оптимізовані колонки (наприклад, Accucore aQ), що забезпечує швидке впровадження, високу чутливість та надійність для широкого спектру матриць.
2. ГХ-МС/МС системи (наприклад, TSQ 9610): ці системи демонструють виняткову чутливість та надійність для аналізу пестицидів.
Переваги:
- Висока чутливість: досягнення LOQ значно нижчих за ГДК, навіть для дитячого харчування (наприклад, для >90 пестицидів LOQ <0.5 мкг/кг, що в 20 разів нижче ГДК; для >60 пестицидів LOQ <0.1 мкг/кг, що в 100 разів нижче ГДК).
- Надзвичайна надійність: системи TSQ 9610 відомі своєю надійністю. Продемонстровано стабільну роботу протягом 900 інжекцій матричних екстрактів без зупинки приладу, при цьому відносне стандартне відхилення (RSD) для понад 90% зі 150 пестицидів залишалося менше 20%.
- Технологія NeverVent™: дозволяє проводити заміну колонки або чищення джерела іонізації без розгерметизації вакуумної системи мас-спектрометра. Це скорочує час простою до 87% порівняно з традиційними системами, значно підвищуючи продуктивність лабораторії.
- Джерело іонізації Advanced Electron Ionization (AEI): забезпечує високу ефективність іонізації та стабільність іонного пучка, що призводить до підвищеної чутливості та надійності, особливо при аналізі складних матриць.
3. ІХ-МС/МС (Іонна хроматографія з МС/МС): рішення Anionic Pesticides Explorer на базі іонних хроматографів Thermo Scientific Dionex у поєднанні з МС/МС детекторами є унікальним підходом для аналізу високополярних аніонних пестицидів (гліфосат, АМРА, глюфосинат, етефон, фосетил-алюміній), а також перхлорату та хлорату без необхідності складної дериватизації.
Перевага: Забезпечує чудове розділення та високу чутливість для сполук, які є аналітичним викликом для традиційної обернено-фазової РХ-МС/МС.
4.Автоматизована пробопідготовка QuEChERS: автосамплери Thermo Scientific TriPlus RSH SMART можуть бути сконфігуровані для автоматизації методу QuEChERS. Також доступні рішення для автоматизованої мікро-ТФЕ (µSPE).
Перевага: Значне підвищення продуктивності (можливість обробки до 60-70% більшої кількості зразків за той самий час), покращення відтворюваності результатів, зниження ризику помилок, пов’язаних з людським фактором, та економія витратних матеріалів.
5.Мас-спектрометрія високої роздільної здатності (HRAM Orbitrap MS): системи Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC та LC-Orbitrap (наприклад, Orbitrap Exploris 120/240/480) надають можливість нецільового скринінгу, ідентифікації невідомих пестицидів та їх метаболітів, а також ретроспективного аналізу даних з високим ступенем достовірності завдяки високій роздільній здатності та точності мас.
Перевага: Незамінний інструмент для дослідницьких завдань, виявлення нових або непередбачених контамінантів, та для підтвердження результатів у складних випадках.
Тенденція до постійного зниження ГДК та розширення списку контрольованих пестицидів, особливо для чутливих категорій продуктів, як-от дитяче харчування, робить інвестиції у високочутливе, надійне та продуктивне обладнання (ГХ-МС/МС та РХ-МС/МС) не просто бажаними, а критично необхідними. Лабораторії, оснащені передовими системами Thermo Scientific, які демонструють LOQ значно нижчі за регуляторні ліміти та виняткову надійність, будуть готові до майбутніх посилень вимог без необхідності негайної заміни обладнання. Це забезпечує довгострокову відповідність, конкурентоспроможність та мінімізує загальну вартість володіння обладнанням, що є особливо важливим при великих обсягах рутинних аналізів.
Таблиця 1: Пестициди – ключові аспекти регулювання, стандартизовані методи та рекомендовані комплексні рішення Thermo Scientific.
Аспект контролю | Ключові регуляторні документи (ЄС, Україна) | Типові стандартизовані методи (EN, ДСТУ EN) | Рекомендована платформа Thermo Scientific | Ключові переваги рішення |
Мультизалишковий аналіз ГХ-летких пестицидів | Регламент (ЄС) № 396/2005 ; Наказ МОЗ № 625 (2023) | ДСТУ EN 15662 (QuEChERS + ГХ-МС/МС) | TSQ 9610 GC-MS/MS з AEI джерелом та NeverVent™ | Надзвичайна чутливість (LOQ в 20-100 разів нижчі за ГДК для дит. харчування), виняткова надійність (900+ інжекцій), мінімальний час простою. |
Мультизалишковий аналіз РХ-чутливих пестицидів | Регламент (ЄС) № 396/2005 ; Наказ МОЗ № 625 (2023) | ДСТУ EN 15662 (QuEChERS + РХ-МС/МС) | Pesticide Explorer Workflow (Vanquish UHPLC + TSQ Quantis Plus) | >400-500 пестицидів за 15 хв, LOQ відповідають SANTE, готова валідована методика, база даних SRM. |
Високополярні пестициди (гліфосат, хлорати, перхлорат та ін.) | Регламент (ЄС) № 396/2005 (для гліфосату); Регламент (ЄС) 2023/915 (для перхлорату) ; Накази МОЗ | Метод QuPPe (EURL SRMs) | Anionic Pesticides Explorer (ICS600 + MS/MS) | Аналіз без дериватизації, висока чутливість для іонних полярних сполук, мультианаліз (включаючи перхлорат, хлорат). |
Нецільовий скринінг та підтвердження | Регламент (ЄС) № 396/2005; Регламент (ЄС) 2023/915 | – | Orbitrap Exploris GC-MS; LC-Orbitrap Exploris MS | Висока роздільна здатність та точність мас, ідентифікація невідомих сполук, ретроспективний аналіз, надійне підтвердження. |
Автоматизація пробопідготовки (QuEChERS) | – | ДСТУ EN 15662 | TriPlus RSH SMART Autosampler | Підвищення продуктивності, відтворюваності, зниження трудових витрат та ризику помилок. |
Автор статті
Читайте продовження: Ключові класи контамінантів. Ветеринарні препарати.