Analysis of PAHs in Infant Formula and Blueberries Using QuEChERS and GCxGC-TOFMS
Aplikace | 2011 | LECOInstrumentace
Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) představují významnou skupinu karcinogenních kontaminantů v potravinách. Vznikají zejména při neúplném spalování organických materiálů a do organismu se mohou dostávat až z 70 % potravinovou cestou. Spolehlivá a rychlá detekce PAH je proto nezbytná pro ochranu veřejného zdraví a kontrolu kvality potravinových výrobků.
Cílem studie bylo ověřit možnost kombinace metody QuEChERS a hyphenované chromatografie GC×GC-TOFMS pro kvantitativní a kvalitativní analýzu dvacítky vybraných PAH ve složitých potravinových matricích, konkrétně v tekuté kojenecké výživě a v rozmixovaných borůvkách. Studie hodnotí separaci, limity detekce a linearitu kalibračních křivek.
Pro přípravu vzorků byla aplikována klasická QuEChERS extrakce:
Analýzu provedl přístroj LECO Pegasus 4D GC×GC-TOFMS s následujícími podmínkami:
GC×GC-TOFMS prokázalo vynikající separaci všech 20 PAH od interferencí matice v obou typech vzorků. Klíčové dvojice izomerů (fenanthren/anthracen, benzo(b)/benzo(k)fluoranthen, indeno(1,2,3-cd)pyren/dibenzo(a,h)anthracen) byly spolehlivě rozlišené. Limity detekce klesaly u raných elujících sloučenin díky menšímu roztažení chromatografického pásma. Kalibrační křivky pro pyren v rozsahu 10–50 pg a 0,5–5 ng prokázaly vynikající linearitu (R² ≥ 0,997). Konturové chromatogramy ukázaly, že bez dodatečného čištění dSPE lze analyzovat i složité matice bez ztráty citlivosti.
Metoda kombinuje rychlost a nízké náklady QuEChERS s vysokou rozlišovací schopností a citlivostí GC×GC-TOFMS. Umožňuje:
Očekává se další rozvoj v oblasti:
Kombinace QuEChERS a GC×GC-TOFMS představuje efektivní a spolehlivou platformu pro detekci, identifikaci a kvantifikaci PAH v náročných potravinových matricích. Metoda je rychlá, citlivá a umožňuje detailní separaci izomerů, což ji předurčuje k rutinnímu využití v potravinářském průmyslu a veřejném zdravotnictví.
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) představují významnou skupinu karcinogenních kontaminantů v potravinách. Vznikají zejména při neúplném spalování organických materiálů a do organismu se mohou dostávat až z 70 % potravinovou cestou. Spolehlivá a rychlá detekce PAH je proto nezbytná pro ochranu veřejného zdraví a kontrolu kvality potravinových výrobků.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit možnost kombinace metody QuEChERS a hyphenované chromatografie GC×GC-TOFMS pro kvantitativní a kvalitativní analýzu dvacítky vybraných PAH ve složitých potravinových matricích, konkrétně v tekuté kojenecké výživě a v rozmixovaných borůvkách. Studie hodnotí separaci, limity detekce a linearitu kalibračních křivek.
Použitá metodika
Pro přípravu vzorků byla aplikována klasická QuEChERS extrakce:
- 10 g vzorku (kojenecká výživa / borůvky) do odměrné zkumavky
- 10 mL acetonitrilu + vnitřní standard (fenanthren-d10)
- přidání extrakčních solí Qsep 150, třepání 2× 1 min
- odstředění při 3000 g po dobu 5 min
- 1 mL supernatantu do dSPE Qsep 250, protřepání 30 s, opět odstředění
- úprava pH 10 µL 5% kyseliny mravenčí v acetonitrilu
- přenos do autosampleru
Použitá instrumentace
Analýzu provedl přístroj LECO Pegasus 4D GC×GC-TOFMS s následujícími podmínkami:
- splitless vstřik, 1 µL, He tok 1,40 mL/min
- primární kolona Rxi-1ms 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm, sekundární kolona RTX-17 1 m × 0,10 mm × 0,10 µm
- teplotní program hlavní pece: 50 °C/30 s → 300 °C (10 °C/min) → 10 min
- druhá pec +10 °C ke každému kroku, modulace 5 s, horký pulz 0,8 s
- EI zdroj 70 eV, iontový zdroj 200 °C, detektor 1600 V, rozsah 50–500 m/z, 100 spekter/s
Hlavní výsledky a diskuse
GC×GC-TOFMS prokázalo vynikající separaci všech 20 PAH od interferencí matice v obou typech vzorků. Klíčové dvojice izomerů (fenanthren/anthracen, benzo(b)/benzo(k)fluoranthen, indeno(1,2,3-cd)pyren/dibenzo(a,h)anthracen) byly spolehlivě rozlišené. Limity detekce klesaly u raných elujících sloučenin díky menšímu roztažení chromatografického pásma. Kalibrační křivky pro pyren v rozsahu 10–50 pg a 0,5–5 ng prokázaly vynikající linearitu (R² ≥ 0,997). Konturové chromatogramy ukázaly, že bez dodatečného čištění dSPE lze analyzovat i složité matice bez ztráty citlivosti.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda kombinuje rychlost a nízké náklady QuEChERS s vysokou rozlišovací schopností a citlivostí GC×GC-TOFMS. Umožňuje:
- rychlou (do 1 hodiny) analýzu komplexních potravinových matic
- nízké detekční limity pro široké spektrum PAH
- spolehlivé rozlišení izomerů
- vhodnost pro rutinní QA/QC, sledování kontaminantů a možné rychlé zásahy při rizikových situacích
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj v oblasti:
- automatizace a miniaturizace přípravy vzorku (in-line QuEChERS)
- vylepšení směrodatnosti dat pomocí vysokorozlišovací hmotové spektrometrie (HRMS)
- aplikace strojového učení pro rychlejší interpretaci složitých chromatogramů
- rozšíření na další skupiny environmentálních a potravinářských kontaminantů
Závěr
Kombinace QuEChERS a GC×GC-TOFMS představuje efektivní a spolehlivou platformu pro detekci, identifikaci a kvantifikaci PAH v náročných potravinových matricích. Metoda je rychlá, citlivá a umožňuje detailní separaci izomerů, což ji předurčuje k rutinnímu využití v potravinářském průmyslu a veřejném zdravotnictví.
Reference
- Skupinska K, Misiewicz I, Kasprzycka-Guttman T 2004 Polycyclic aromatic hydrocarbons physiochemical properties environmental appearance and impact on living organisms Acta Pol Pharm 61(3):233-40
- Restek Application Note 805-01-002 QuEChERS sample preparation and cleanup
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
The Influence of Modulation Period Changes on Slightly Resolved Components Using Variable Modulation in GCxGC
2012|LECO|Postery
The Influence of Modulation Period Changes on Slightly Resolved Components Using Variable Modulation in GCxGC Cory Fix, Joe Binkley | LECO Corporation, St. Joseph, Michigan USA Introduction Carrier Gas Variable modulation is a relatively new concept in the field of…
Klíčová slova
modulation, modulationperiod, periodbenzo, benzofluoranthene, fluoranthenesubpeaks, subpeaksvariable, variablephase, phasetiming, timingmodulator, modulatortransition, transitionmodulated, modulatedcontour, contourproduced, producedavg, avgspec
Analytical Method for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Yerba Mate Tea Using Modified QuEChERS, Solid Phase Extraction and GC-TOFMS and GC-MS/MS
2015|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Foods Safety Applications Analytical Method for Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Yerba Mate Tea Using Modified QuEChERS, Solid Phase Extraction and GC-TOFMS and GC-MS/MS By Julie Kowalski, Amanda Rigdon, and Jack Cochran Abstract Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are toxic compounds…
Klíčová slova
benzo, benzofluoranthene, fluoranthenepyrene, pyrenepah, pahpahs, pahsanthracene, anthracenechrysene, chrysenebenz, benztof, tofyerba, yerbacleanup, cleanuprecovery, recoveryteas, teastriphenylene, triphenylenetofms
Quantitation of PAHs in Used Engine Oil Using GCxGC and Time-of-Flight Mass Spectrometry
2019|LECO|Aplikace
Application Note Instrument: Pegasus® BT 4D EMPOWERING RESULTS Quantitation of PAHs in Used Engine Oil Using GCxGC and Time-of-Flight Mass Spectrometry LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Key Words: Quantitation, GCxGC, Engine Oil, Lubricant, Motor Oil Introduction Peak tailing and…
Klíčová slova
oil, oilengine, enginebenzo, benzocar, cardriven, drivenroutinely, routinelyused, useduoranthene, uorantheneunused, unusedanthracene, anthracenepyrene, pyrenefluoranthene, fluoranthenephenanthrene, phenanthrenenontarget, nontargetghi
The Influence of Modulation Period Changes on Slightly Resolved Components Using Variable Modulation in GCxGC
2012|LECO|Postery
The Influence of Modulation Period Changes on Slightly Resolved Components Using Variable Modulation in GCxGC Cory Fix and Joe Binkley | LECO Corporation, St. Joseph, Michigan Introduction Experimental Methodology Results Variable modulation is a relatively new concept in the field…
Klíčová slova
modulation, modulationbenzo, benzofluoranthene, fluorantheneperiod, periodvariable, variablemodulator, modulatorphase, phasemodulated, modulatedchromatof, chromatoftiming, timingavg, avggcxgc, gcxgcspec, specanthracene, anthracenepyrene