Determination of haloanisoles in wine by HS-SPME Arrow and GC-MS/MS

Význam tématu

Haloanisoly, zejména 2,4,6-trichloroanisol (TCA), 2,3,4,6-tetrachloroanisol (TeCA), pentachloroanisol (PCA) a tribromoanisol (TBA), představují klíčové kontaminanty vína. Jejich přítomnost i v nízkých ng/L hladinách způsobuje nežádoucí zatuchlou vůni a příchuť, což vede k ekonomickým ztrátám ve vinařství.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace je demonstrovat výkonnost systému Thermo Scientific TSQ 9610 triple kvadrupolového hmotnostního spektrometru spojeného s technologií HS-SPME Arrow pro detekci a kvantifikaci haloanisolů ve vzorcích vína. Studie sleduje parametry citlivosti, linearity, opakovatelnosti a robustnosti při vysokém počtu vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Využitá metoda kombinuje headspace-SPME Arrow s 100 μm PDMS vláknem a TriPlus RSH SMART autosamplerem pro minimalizaci přípravy vzorku. Chromatografická separace probíhá na TRACE 1610 GC s kolonkou TraceGOLD TG-WaxMS (30 m×0,25 mm, 0,25 μm) a detekce na TSQ 9610 MS s NeverVent AEI iontovým zdrojem. Klíčové parametry: 5 min inkubace, 15 min expozice při 40 °C, následná desorpce 3 minuty při 260 °C; GC program do 250 °C (celkem 15 min).

Hlavní výsledky a diskuse

• Rychlá separace všech analyzovaných haloanisolů v <15 min s dostatečnou chromatografickou rozlišitelností (Rs>2) a symetrickými píky.
• Limity detekce (MDL) 0,03–0,07 ng/L, LOQ 0,11–0,24 ng/L, výrazně pod prahovými hodnotami senzitivity.
• Lineární rozsah kalibrace 0,1–25 ng/L s koeficientem R² ≥0,997 a RSD kalibračních faktorů <8,2 %.
• Obnova analyzátů 90–105 % v modelech vína fortifikovaných na 0,25–5 ng/L.
• Opakovatelnost měření spiked vzorků na úrovni 0,25 ng/L s RSD <10 %.
• Minimální carry-over po analýze 60 vzorků díky efektivnímu vypalování a vyčištění SPME Arrow vlákna.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje plně automatizovanou analýzu vína s minimální přípravou, vysokou průchodností a nízkými limity detekce. Díky SRM režimu je dosažena vysoká selektivita i v komplexním matričním pozadí, což umožňuje rutinní kontrolu a zajištění kvality ve vinařských a analytických laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další škodlivé látky a defekty chuti v potravinách a nápojích.
• Optimalizace sorpčních vláken a nových fází pro zvýšení citlivosti a životnosti extrakčního sorbentu.
• Integrace automatizované HS-SPME do online monitorovacích systémů kvality.
• Kombinace s vysokorozlišovacími technikami pro komplexnější identifikaci stopových látek.

Závěr

Prezentovaná HS-SPME Arrow/GC-MS/MS metoda na systému TSQ 9610 prokázala vysokou citlivost, přesnost i robustnost při stanovení haloanisolů ve víně. Plně automatizovaný workflow zajišťuje rychlou analýzu až 60 vzorků v sérii bez přerušení a s konzistentní kvalitou výsledků.

Reference

1. Callejón RM, Ubeda C, Ríos-Reina R, Morales ML, Troncoso AM. Recent developments in the analysis of musty odour compounds in water and wine: A review. Journal of Chromatography A. 2016;1428:72–85.
2. Pawliszyn J. Theory of solid-phase microextraction. Journal of Chromatographic Science. 2000;38:270–278.
3. Thermo Scientific. SPME Arrow – High Sensitivity and Robustness in GC-MS Solid Phase Micro Extraction. 2021.
4. Pollnitz AP, Pardon KH, Sykes M, Sefton MA. The effects of sample preparation and gas chromatograph injection techniques on the accuracy of measuring guaiacol, 4-methylguaiacol and other volatile oak compounds in oak extracts by stable isotope dilution analyses. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004;52:3244–3252.
5. Vilanova M, Oliveira JM. Application of gas chromatography on the evaluation of grape and wine aroma in Atlantic viticulture (NW Iberian Peninsula). In: Gas Chromatography in Plant Science, Wine Technology, Toxicology and Some Specific Applications. 2012. p. 110–146.
6. Pati S, Tufariello M, Crupi P, Coletta A, Grieco F, Losito I. Quantification of volatile compounds in wines by HS-SPME-GC/MS: Critical issues and use of multivariate statistics in method optimization. Processes. 2021;9:662.