Analysis of Ethylene Oxide and 2-Chloroethanol in Food

Význam tématu

Analýza stopových množství ethylenoxidu (EtO) a 2-chlorethanolu (2-CE) v potravinách je klíčová vzhledem k jejich karcinogenním a mutagenním vlastnostem. Použití EtO pro fumigaci potravin bylo z bezpečnostních důvodů ve většině zemí EU zakázáno, přesto mohou rezidua i jejich toxické metabolity přetrvávat ve složkách potravin. Nedodržení maximálních reziduálních limitů vede k hromadným stažením výrobků z trhu a podkopává důvěru spotřebitelů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem textu je představit komplexní řešení pro kvantifikaci EtO a 2-CE v různých potravinových maticích (sezamová semínka, chili prášek, instantní nudle) pomocí technik GC-MS/MS. Studie shrnuje validaci několika metod podle doporučení EURL-SRM a porovnává výkonnost nástrojů Shimadzu GCMS-TQ8040 NX a GCMS-TQ8050 NX.

Použitá metodika a instrumentace

Metodiky zahrnují:

• lihovou injekci s předúpravou vzorku metodou QuEChERS;
• dynamic headspace – s extrakcí rozpouštědlem i přímou analýzou vzorku v hlavě vzorkovací lahvičce;
• konverzní metodu přeměny EtO na 2-CE pro zvýšení citlivosti detekce.

Všechny postupy jsou prováděny v režimu tandemové hmotnostní spektrometrie s elektrónovou ionizací a kapilárními kolónami se stlačenou vrstvou polymeru.

Použitá instrumentace

• GCMS-TQ8040 NX a GCMS-TQ8050 NX (triple quadrupole GC-MS/MS)
• AOC-20i/s a AOC-30i auto-injektory a auto-samplery
• HS-20 NX dynamické headspace samplery
• Kapilární kolony SH-RTX-VMS, SH-Stabilwax DA, RTX-VMS

Hlavní výsledky a diskuse

Validace ukázala výbornou linearitu (r2>0,995) a limit detekce dosahující 5–10 ppb (v závislosti na nástroji a metodě). Přímá headspace analýza eliminovala složitou přípravu vzorků, zkrátila čas přípravy a snížila náklady. Precision (RSD) z testů opakovatelnosti byla nižší než 15 %. Recovery studie dosáhly 97–106 %, což potvrzuje spolehlivost metod.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené postupy umožňují:

• plnění požadavků legislativy EU pro rezidua EtO a 2-CE;
• rychlý screening i kvantifikaci v různých maticích potravin;
• vysoký pracovní výkon díky automatizaci a robustní instrumentaci;
• snadnou údržbu a dlouhodobou stabilitu provozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření aplikací GC-MS/MS pro nové toxické rezidua a kombinace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry. Integrace automatizace vzorkování a pokročilých softwarových nástrojů pro zpracování dat (včetně AI podpořených procesů) zvýší efektivitu a spolehlivost měření. Dále se uplatní miniaturizace přístrojů pro terénní analýzy.

Závěr

Metody popsané v článku představují robustní a citlivé řešení pro sledování EtO a 2-CE ve vybraných potravinách. Shimadzu instrumentace dokáže splnit přísné limity EU, zkrátit dobu analýzy a udržet vysokou přesnost a opakovatelnost výsledků.

Reference

• EURL-SRM Analytical Observations Report
• Commission Regulation (EU) 2015/868
• European Chemical Agency (ECHA), 2020
• Shimadzu Application Note C10G-E100, Shimadzu Corporation 2023