EU Priority PAH Analysis in Pumpkin Seed Oil Using Bond Elut EMR—Lipid Cleanup by GC/MS/MS

Význam tématu

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs) jsou toxické a karcinogenní sloučeniny vznikající při vysokoteplotních procesech. Díky lipofilní povaze se kumulují v tucích a olejích, což představuje zdravotní riziko pro spotřebitele. Evropská unie stanovila přísné limity pro obsah PAHs v potravinách a olejích. Analýza v komplexních mastných matricích, jako je tekvicový semenný olej, proto vyžaduje selektivní přípravu vzorku a citlivou detekci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat rychlou a robustní metodu pro stanovení PAHs zařazených mezi priority EU v tekvicovém semenném oleji. Metoda kombinuje kapalně-kapalnou extrakci, dvoustupňové dSPE čištění (EMR-Lipid a PSA/C18/MgSO4) a kvantifikaci pomocí GC/MS/MS s Triple Quadrupole detektorem vybaveným JetClean samočisticím iontovým zdrojem a zpětným proplachem kolony.

Použitá instrumentace

• Agilent 7890B plynový chromatograf
• Agilent 7010 Triple Quadrupole GC/MS
• Agilent 7693A automatický vzorkovač (ALS)
• JetClean samočisticí zdroj electron ionizace s přívodem vodíku
• Capillary Flow Technology pro zpětný proplach kolony
• Agilent Select PAH kolona 30 m × 250 µm × 0,15 µm

Použitá metodika

• Vzorek: 1 g tekvicového semenného oleje smíchaného s isotopově značenými PAHs jako interním standardem
• Extrahce: 10 mL acetonitrilu, vortex 30 min, centrifugace
• dSPE EMR-Lipid: aktivace vodou, přidání supernatantu, vortex, centrifugace
• EMR-Polish: odstranění zbytkové vody pomocí MgSO4 a NaCl
• Další dSPE PSA/C18/MgSO4 pro odstranění zbývajících lipidů
• Koncentrace pod dusíkem do sucha, rektifikace isooktanem, příprava do autosamplu
• GC podmínky: splitless 320 °C, program tepla 80–330 °C, zpětný proplach na konci běhu
• MS/MS podmínky: MRM analýza, EI 70 eV, kolizní energie 50 eV, vodík do zdroje 0,33 mL/min, RT lock na chrysenu

Hlavní výsledky a diskuse

• Nejúčinnější čištění bylo kombinací EMR-Lipid + PSA/C18/MgSO4, což výrazně potlačilo lipidové interferencemi
• JetClean s přívodem vodíku zabránil usazování PAHs v iontovém zdroji a prodloužil životnost kolony
• Zpětný proplach odstranil těžší matricové složky na závěr analýzy
• Limit kvantifikace (LOQ) byl 1 ng/g pro většinu PAHs, u cyclopenta(cd)pyrenu a 5-methylchrysenu 10 ng/g
• Lineární kalibrace 1–100 ng/g s koeficientem R2 >0,99
• Při přídavcích 1, 10 a 50 ng/g byla střední přesnost 79–108 % a RSD 2–17 % pro většinu sledovaných PAHs
• Vyšší molekulová hmotnost vykazovala nižší recovery kvůli omezené rozpustnosti v acetonitrilu

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje rychlou a spolehlivou kvantifikaci EU prioritních PAHs v mastných olejích v souladu s legislativními limity. Vysoká selektivita dvojnásobného dSPE čištění umožňuje dosáhnout nízkých detekčních a kvantifikačních limitů i v náročném matrix.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy na další nepolární kontaminanty
• Automatizace a miniaturizace dSPE kroků
• Integrace s rychlejšími hmotnostními spektrometry
• Použití ekologičtějších organických rozpouštědel
• Využití strojového učení pro zpracování dat

Závěr

Vyvinutá metoda kombinuje selektivní EMR-Lipid čištění s následnou PSA/C18/MgSO4 úpravou a GC/MS/MS s JetClean a zpětným proplachem. Splňuje požadavky EU na stanovení PAHs v komplexních mastných matricích a nabízí robustní postup pro rutinní analýzu.

Reference

1. Larsson BK; Eriksson AT; Cervenka M Polycyclic aromatic hydrocarbons in crude and deodorized vegetable oils J Am Oil Chem Soc 1987 64 365–370
2. Zedeck MS Polycyclic aromatic hydrocarbons a review J Environ Pathol Toxicol 1980 3 537–567
3. Commission Regulation EC No 1881/2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs Official Journal EU L364 2006 5
4. Commission Regulation EU No 835/2011 amending Regulation EC No 1881/2006 Official Journal EU L215 2011 4
5. Zhao L; Lucas D Multiresidue Analysis of Pesticides in Avocado with Agilent Bond Elut EMR-Lipid by GC/MS/MS Agilent Technologies Application Note 5991-6097EN 2015
6. Lucas D; Zhao L PAH Analysis in Salmon with Enhanced Matrix Removal Agilent Technologies Application Note 5991-6088EN 2015
7. Anderson KA; et al Modified Ion Source Triple Quadrupole Mass Spectrometer for Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Analyses J Chromatogr A 2015 1419 89–98
8. PAHs Analysis in Palm Oil Significant Robustness Improvement Technology Advantage Agilent JetClean Self-Cleaning Ion Source Agilent Technologies Application Brief 5991-7520EN 2016
9. Meng CK Improving Productivity and Extending Column Life with Backflush Agilent Technologies Application Brief 5989-6018EN 2006
10. Murkovic M; et al Changes in Chemical Composition of Pumpkin Seeds During the Roasting Process for Production of Pumpkin Seed Oil Food Chem 2004 84 359–365
11. Kuipers J; et al GC/MS Analysis of 16 EPA and 15+1 EU PAHs in Salmon Using an Agilent Select PAH GC Column Agilent Technologies Application Note SI-02424 2010