Determination of PAH in Seafood: Optimized Sample Preparation Procedures for LC-Fluorescence Screening and GC-MS(MS) Confirmation

Význam tématu

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) patří mezi karcinogenní látky běžně se vyskytující v životním prostředí a potenciálně kontaminují potraviny, zejména mořské plody. Poškození ekosystémů při haváriích ropných tankerů či průmyslové emise vedou k residuím PAH v ústřicích, rybách a krevetech. Rychlá a spolehlivá detekce těchto sloučenin je nezbytná pro zajištění bezpečnosti potravin a ochranu veřejného zdraví.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo optimalizovat přípravu vzorku mořských plodů pro dvoufázové stanovení PAH: nejprve rychlý screening metodou kapalinové chromatografie s fluorescenční detekcí (LC-FL), následně potvrzení a kvantifikace pomocí tandemové plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (GC-MS/MS). Hlavní výzvou bylo minimalizovat pracovní postup a čas přípravy, přičemž zajistit vysoké výtěžnosti a nízké limity detekce.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika spočívá v dispersní extrakci podle zásad Quechers: homogenizovanou tkáň (15 g) se extrahuje acetonitrilem v přítomnosti pufrujících solí (MgSO4, acetát sodný), poté se vzorek odstředí. Pro LC-FL analýzu se supernatant pouze naředí a injektuje. Pro GC-MS/MS je použito dvoustupňové tuhé fáze (SPE) s kartridži Oasis HLB a Sep-Pak Silica, výměna do hexanu a odstranění zbytků vody.
Instrumentace:

• LC-FL: systém Waters ACQUITY H-Class FLR s velkou objemovou detekční komůrkou, kolona Waters PAH 4,6×50 mm, 3 µm, 35 °C
• GC-MS/MS: systém Waters Quattro micro GC, kolona Rxi-5Sil, 30 m×0,25 mm, 0,25 µm, EI+ režim, programované teplotní gradaci 50 °C → 310 °C

Hlavní výsledky a diskuse

LC-FL screening umožnil detekci 15 klíčových PAH při koncentracích od 1 µg/g s vysokou citlivostí. Chromatogramy ukázaly dobře rozlišené píky naphthalenu, fluoranthenu, pyrenu či benzo(a)pyrenu. GC-MS/MS potvrdilo přítomnost PAH s metodickou limitem stanovení pod 50 ng/g. Recoverie v otestované ústřicové matrici dosahovaly >85 % a koeficienty opakovatelnosti (RSD) byly lepší než 10 % pro většinu látek. Linearita kalibračních křivek (r2 > 0,995) potvrzuje kvantitativní spolehlivost.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý screening LC-FL bez potřeby rozsáhlého čištění vzorku
• Optimalizované SPE pro robustní potvrzení GC-MS/MS na jednom extraktu
• Krátká doba přípravy (< 1,5 h) a snížená spotřeba organických rozpouštědel
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality mořských plodů v laboratořích QA/QC

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizace Quechers a SPE kroku na robotických stanicích může dále zvýšit průchodnost a reproducibilitu. Rozšíření analýzy na novější vysokorozlišovací hmotnostní spektrometry (HRMS) by mohlo umožnit simultánní screening většího počtu kontaminantů. Zelené postupy využívající méně toxická rozpouštědla a miniaturizace extrakce budou nadále snižovat environmentální dopad.

Závěr

Prezentovaná metoda kombinuje dispersní Quechers extrakci se selektivním SPE čištěním a dvoustupňovým stanovením PAH v mořských plodech. Poskytuje rychlý screening vysoké citlivosti i spolehlivé potvrzení s nízkým LOQ a vysokou reprodukovatelností. Tento přístup je ideální pro rutinní monitoring kvality potravin.

Reference

Young M.S., Benvenuti M.E., Burgess J.A., Fountain K.J. Determination of PAH in Seafood: Optimized Sample Preparation Procedures for LC-Fluorescence Screening and GC-MS(MS) Confirmation, Waters Corporation, 2011