Simultaneous Extraction of Melamine and Cyanuric Acid from Food Products Using Strata® Melamine SPE and Ultra-fast LC/MS/MS Analysis Using Kinetex™ HILIC, Rapid LC/MS/MS Analysis on Luna® HILIC, or Rapid GC/MS Analysis on Zebron™ ZB-XLB HT

Význam tématu

Detekce melaminu a kyanurové kyseliny v potravinových produktech je klíčová z hlediska ochrany zdraví spotřebitelů a splnění přísných regulačních požadavků. Oba analytové se snadno krystalizují v poměru 1:1 do málo rozpustné soli, což zvyšuje riziko poškození ledvin a dalších zdravotních komplikací. Růst obav z kontaminace prošel globální regulací a vyžaduje vysoce citlivé a rychlé testovací metody.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout a ověřit postup pro simultánní extrakci melaminu a kyanurové kyseliny z potravinových vzorků pomocí jedné SPE sorbentové kartičky Strata Melamine a demonstrovat ultra-rychlou analýzu extraktů několika chromatografickými a hmotnostně spektrometrickými technologiemi. Studie porovnává metody LC/MS/MS na jádrově–plných částicích Kinetex HILIC, tradiční Luna HILIC fázi a GC/MS na kolóně Zebron ZB-XLB HT Inferno.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky (např. kojenecká výživa, maso či rybí tkáň) se homogenizují a po přidání HCl podrobí proteinové precipitaci acetonitrilem.
• Simultánní extrakce obou analytů probíhá na 200 mg/3 mL Strata Melamine SPE kartičce – kondice methanol, ekvilibrace 50/50 ACN/voda, mytí směsí ACN/voda a methanolu/voda, eluace ammoniakem v methanolu.
• Chromatografická analýza LC/MS/MS: Agilent 1100 s rozhraním TurboIonSpray a detektorem Applied Biosystems API3000 v režimu MRM; separace na Kinetex 2,6 µm HILIC (50 × 2,1 mm) za < 1 min a Luna 3 µm HILIC (100 × 2,0 mm) za < 3 min; přepínání ESI modu -ve/+ve.
• Alternativně GC/MS: kolona Zebron ZB-XLB HT Inferno (15 m × 0,25 mm × 0,25 µm), on-column injekce, derivatizace BSTFA/pyridin, doba běhu < 9 min.

Hlavní výsledky a diskuse

Relativní výtěžky extrakce činily pro melamin 67 % (CV = 3,1 %) a pro kyanurovou kyselinu 94,5 % (CV = 4,1 %). Detekční limity dosáhly 20 ng/g, kvantifikační hranice 200 ng/g, linearita v rozsahu 20–2000 ng/g s R2 nad 0,999. Ultra-rychlá separace na Kinetexu byla dokončena do 0,4 min s plným rozlišením. Luna HILIC poskytla stabilní analýzu do 2,8 min. GC/MS metoda eliminující přepínání modu nabídla kompletní běh do 8,7 min. Pro tkáňové matice byla ověřena FDA schválená homogenizace s následnou SPE.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený postup výrazně zjednodušuje laboratorní workflow díky jediné SPE kartičce, kombinuje vysokou citlivost a reprodukovatelnost s extrémně krátkými časy analýzy. Umožňuje laboratořím i rutinním kontrolám rychle reagovat na potravinové skandály a plnit mezinárodní regulační limity.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další miniaturizace a automatizace přípravy vzorků, rozšíření aplikace na komplexní biologické i environmentální matice, integrace s vysokorozlišovacím MS a vývoj zelenějších extrakčních technik. Metody lze dále optimalizovat pro online monitoring a odstranění organických rozpouštědel.

Závěr

Simultánní extrakce melaminu a kyanurové kyseliny pomocí Strata Melamine SPE v kombinaci s ultrarychlými LC/MS/MS a GC/MS metodami poskytuje robustní, citlivý a časově efektivní nástroj pro potravinovou a toxikologickou kontrolu. Metody splňují požadavky FDA a WHO a nabízejí flexibilitu výběru analytické platformy.

Reference

1. Litzau J, Mercer G, Mulligan K. FDA CVM GC/MS Melamine Method. Accessed 2007.
2. Tosoh Bioscience. TSK-GEL Amide-80 HILIC for Melamine & Cyanuric Acid in Milk by LC-MS/MS, AN191108.
3. FDA. Guidance for Industry Bioanalytical Method Validation; 2001.
4. WHO. Toxicological and Health Aspects of Melamine and Cyanuric Acid; 2009.