Остатки пестицидов в пищевых продуктах являются одной из самых актуальных проблем пищевой безопасности во всем мире. Согласно данным системы RASFF, пестициды стабильно лидируют по количеству сообщений о превышении установленных максимальных уровней остатков (ПДК) как в целом по ЕС, так и для продукции украинского происхождения, экспортируемой в Европу. Это подчеркивает чрезвычайную важность тщательного контроля за содержанием пестицидов для обеспечения безопасности потребителей и доступа продукции на международные рынки.
Раздел 3. Ключевые классы контаминантов. Пестициды
Регулирование в ЕС и Украине
В Европейском Союзе основным документом, регулирующим содержание остатков пестицидов, является Регламент (ЕС) № 396/2005. Этот всеобъемлющий регламент устанавливает ПДК для около 1100 активных веществ пестицидов в более чем 315 видах пищевых продуктов и кормов растительного и животного происхождения. Характерной особенностью этого регламента является его чрезвычайная динамичность: ПДК и перечни контролируемых соединений и продуктов постоянно пересматриваются и обновляются Европейской Комиссией на основе научных оценок риска от EFSA, данных мониторинга и изменений в регистрации пестицидов. Например, ПДК для такого распространенного ранее инсектицида, как хлорпирифос, были существенно снижены или отменены для многих культур из-за переоценки его рисков. Актуальную информацию о ПДК всегда можно найти в EU Pesticides Database – официальной базе данных Европейской Комиссии.
Украина, в рамках Соглашения об ассоциации с ЕС, активно гармонизирует свое законодательство в этой сфере. Ключевым национальным документом является Приказ МЗ Украины № 625 от 04.04.2023 «Об утверждении Порядка установления максимально допустимых уровней остатков пестицидов в / на пищевых продуктах и кормах растительного и животного происхождения». Этот приказ, вступивший в силу 1 июля 2023 года, имплементирует основные положения Регламента (ЕС) № 396/2005, устанавливая единые подходы к определению и контролю ПДК пестицидов в Украине.
Стандартизированные методы анализа и чувствительность
Для определения остатков пестицидов основными аналитическими платформами являются газовая хроматография с тандемной масс-спектрометрией (ГХ-МС/МС) и жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией (РХ-МС/МС). Эти методы позволяют одновременно анализировать сотни соединений с высокой чувствительностью и селективностью.
- ДСТУ EN 15662:2018: Этот европейский стандарт, принятый в Украине, описывает модульный метод пробоподготовки, известный как QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, and Safe). Метод включает экстракцию ацетонитрилом с последующим «высоливанием» и дисперсионной твердофазной экстракцией (дТФЭ) для очистки экстракта. Полученные экстракты анализируются с помощью ГХ-МС/МС или РХ-МС/МС. Стандарт предоставляет различные варианты наборов солей и сорбентов для дТФЭ в зависимости от типа матрицы.
- Метод QuPPe (Quick Polar Pesticides Method): Специализированный метод для анализа высокополярных пестицидов, таких как глифосат и его метаболит АМРА, глюфосинат, этефон, фосетил-алюминий, а также ионных соединений, как хлораты и перхлораты. Эти соединения плохо экстрагируются и/или хроматографируются стандартными мультиметодами и требуют отдельных подходов, обычно на основе РХ-МС/МС или ионной хроматографии с МС/МС (ИХ-МС/МС) без дериватизации или с минимальной дериватизацией.
Аналитические вызовы
- Огромное количество аналитов: Регламент ЕС охватывает более 1100 пестицидов, что создает потребность в мультикомпонентных методах.
- Разнообразие матриц: Пищевые продукты имеют сложный и разнообразный матричный состав (высокое содержание жира, сахара, пигментов, кислот), что может вызывать значительные матричные эффекты в МС-детектировании и затруднять экстракцию.
- Низкие ПДК: Для многих пестицидов, особенно в продуктах детского питания, ПДК установлены на очень низких уровнях (порядка 0,01 мг/кг или даже ниже), что требует высокой чувствительности аналитических систем.
- Физико-химические свойства пестицидов: Широкий диапазон полярности, летучести и стабильности пестицидов означает, что для их полного охвата часто необходимо использовать две комплементарные аналитические платформы – ГХ-МС/МС для более летучих и менее полярных соединений, и РХ-МС/МС для менее летучих, более полярных и термолабильных соединений. Перекрытие между этими методами составляет примерно 30-50%.
Решения 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): Это комплексное, готовое к использованию решение для РХ-МС/МС анализа, основанное на системах Thermo Scientific Vanquish UHPLC и трехквадрупольных масс-спектрометрах. Преимущества: Позволяет анализировать более 400-500 мультиклассовых пестицидов за один 15-минутный анализ. Пределы количественного определения (LOQ) соответствуют рекомендациям SANTE. Решение включает валидированные методики, базу данных с более чем 600 соединениями (SRM переходы, времена удержания), оптимизированные колонки (например, Accucore aQ), что обеспечивает быстрое внедрение, высокую чувствительность и надежность для широкого спектра матриц.
2. Г-МС/МС системы (например, TSQ 9610): Эти системы демонстрируют исключительную чувствительность и надежность для анализа пестицидов. Преимущества:
- Высокая чувствительность: Достижение LOQ значительно ниже ПДК, даже для детского питания (например, для >90 пестицидов LOQ <0,5 мкг/кг, что в 20 раз ниже ПДК; для >60 пестицидов LOQ <0,1 мкг/кг, что в 100 раз ниже ПДК).
- Чрезвычайная надежность: Системы TSQ 9610 известны своей надежностью. Продемонстрирована стабильная работа в течение 900 инъекций матричных экстрактов без остановки прибора, при этом относительное стандартное отклонение (RSD) для более 90% из 150 пестицидов оставалось менее 20%.
- Технология NeverVent™: Позволяет проводить замену колонки или чистку источника ионизации без разгерметизации вакуумной системы масс-спектрометра. Это сокращает время простоя до 87% по сравнению с традиционными системами, значительно повышая производительность лаборатории.
- Источник ионизации Advanced Electron Ionization (AEI): Обеспечивает высокую эффективность ионизации и стабильность ионного пучка, что приводит к повышенной чувствительности и надежности, особенно при анализе сложных матриц.
3. ИХ-МС/МС (Ионная хроматография с МС/МС): Решение Anionic Pesticides Explorer на базе ионных хроматографов Thermo Scientific Dionex в сочетании с МС/МС детекторами является уникальным подходом для анализа высокополярных анионных пестицидов (глифосат, АМРА, глюфосинат, этефон, фосетил-алюминий), а также перхлората и хлората без необходимости сложной дериватизации. Преимущество: Обеспечивает отличное разделение и высокую чувствительность для соединений, которые представляют собой аналитическую проблему для традиционной обращенно-фазовой ЖХ-МС/МС.
4.Автоматизированная пробоподготовка QuEChERS: Автосамплеры Thermo Scientific TriPlus RSH SMART могут быть сконфигурированы для автоматизации метода QuEChERS. Также доступны решения для автоматизированной микро-ТФЭ (µSPE). Преимущество: Значительное повышение производительности (возможность обработки до 60-70% большего количества образцов за то же время), улучшение воспроизводимости результатов, снижение риска ошибок, связанных с человеческим фактором, и экономия расходных материалов.
5. Масс-спектрометрия высокого разрешения (HRAM Orbitrap MS): Системы Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC и LC-Orbitrap (например, Orbitrap Exploris 120/240/480) предоставляют возможность нецелевого скрининга, идентификации неизвестных пестицидов и их метаболитов, а также ретроспективного анализа данных с высокой степенью достоверности благодаря высокому разрешению и точности масс. Преимущество: Незаменимый инструмент для исследовательских задач, выявления новых или непредвиденных загрязнителей, а также для подтверждения результатов в сложных случаях.
Тенденция к постоянному снижению ПДК и расширению списка контролируемых пестицидов, особенно для чувствительных категорий продуктов, таких как детское питание, делает инвестиции в высокочувствительное, надежное и производительное оборудование (ГХ-МС/МС и РХ-МС/МС) не просто желательными, а критически необходимыми. Лаборатории, оснащенные передовыми системами Thermo Scientific, которые демонстрируют LOQ значительно ниже регуляторных лимитов и исключительную надежность, будут готовы к будущим ужесточениям требований без необходимости немедленной замены оборудования. Это обеспечивает долгосрочное соответствие, конкурентоспособность и минимизирует общую стоимость владения оборудованием, что особенно важно при больших объемах рутинных анализов.
Таблица 1: Пестициды – ключевые аспекты регулирования, стандартизированные методы и рекомендуемые комплексные решения Thermo Scientific.
Аспект контроля | Ключевые Регуляторные Документы (ЕС, Украина) | Типовые стандартизированные методы (EN, ДСТУ EN) | Рекомендуемая платформа Thermo Scientific | Ключевые преимущества решения |
Мультиостаточный анализ ГХ-летучих пестицидов | Регламент (ЕС) № 396/2005 ; Приказ МОЗ № 625 (2023) | ДСТУ EN 15662 (QuEChERS + ГХ-МС/МС) | TSQ 9610 GC-MS/MS з AEI джерелом та NeverVent™ | Чрезвычайная чувствительность (LOQ в 20-100 раз ниже ПДК для детского питания), исключительная надежность (900+ инъекций), минимальное время простоя. |
Мультиостаточный анализ РХ-чувствительных пестицидов | Регламент (ЕС) № 396/2005 ; Приказ МОЗ № 625 (2023) | ДСТУ EN 15662 (QuEChERS + РХ-МС/МС) | Pesticide Explorer Workflow (Vanquish UHPLC + TSQ Quantis Plus) | >400-500 пестицидов за 15 мин, LOQ соответствуют SANTE, готовая валидированная методика, база данных SRM. |
Высокополярные пестициды (глифосат, хлораты, перхлорат и др.) | Регламент (ЄС) № 396/2005 (для гліфосату); Регламент (ЄС) 2023/915 (для перхлорату) ; Накази МОЗ | Метод QuPPe (EURL SRMs) | Anionic Pesticides Explorer (ICS600 + MS/MS) | Анализ без дериватизации, высокая чувствительность для ионных полярных соединений, мультианализ (включая перхлорат, хлорат). |
Нецелевой скрининг и подтверждение | Регламент (ЕС) № 396/2005; Регламент (ЕС) 2023/915 | – | Orbitrap Exploris GC-MS; LC-Orbitrap Exploris MS | Высокое разрешение и точность масс, идентификация неизвестных соединений, ретроспективный анализ, надежное подтверждение. |
Автоматизация пробоподготовки (QuEChERS) | – | ДСТУ EN 15662 | TriPlus RSH SMART Autosampler | Повышение производительности, воспроизводимости, снижение трудозатрат и риска ошибок. |
Автор статьи
Читайте продолжение: Ключевые классы контаминантов. Ветеринарные препараты