High Throughput Method for the Determination of PAHs in Seafood by QuEChERS-SBSE-GC-MS

Význam tématu

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) jsou vysoce toxické a persistentní kontaminanty, které se akumulují v mořských organismech po ropných haváriích a dalších průmyslových incidentech. Rychlá a spolehlivá detekce PAH v mořských plodech je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění přísných regulačních limitů.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje novou vysokoproduktivní metodu pro stanovení devíti vybraných PAH v tkáních mořských plodů (ryby, korýši, mlži). Kombinuje jednorázovou extrakci QuEChERS s následnou koncentrační a čisticí technikou SBSE (Stir Bar Sorptive Extraction) a analýzou pomocí GC–MS. Cílem bylo dosáhnout kvantifikovatelných limitů pod 1 ng/g při vysoké propustnosti vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• Homogenizace 3 g tkáně mořských plodů v přítomnosti vody.
• Extrahování acetonitrilem (QuEChERS): přidání MgSO₄ a acetátu sodného, rotace, odstředění.
• SBSE: přenos organické vrstvy do pufru NaHCO₃, extrakce na GERSTEL Twister™ stir baru (90 min, 1200 rpm).
• Termodesorpce a GC–MS: přímé zahřátí Twisteru v TDU, chromatografie na kolóně Rxi-5Sil MS, detekce v režimu SIM.

Instrumentace:

• Waring blender, centrifuga Sorvall Evolution RC.
• GERSTEL Twister™, TC-2 tube conditioner, MPS 2 autosampler, TDU, CIS 4.
• Agilent 7890 GC s 5975 MSD.

Hlavní výsledky a diskuse

Reproducibilita a linearita:

• Lineární kalibrace 1–250 ng/g: koeficienty korelace r² > 0,99 ve všech maticích (ryba, kreveta, ústřice).
• Průměrné relativní zotavení spiked vzorků: 71–86 % při 50 ng/g, 97 % při 2,5 ng/g v krevetech.

Standard Reference Material (NIST SRM 1974b):

• Shoda s certifikovanými hodnotami většiny PAH v rozsahu ±20 %.
• Relativní standardní odchylky < 15 % pro většinu analyzovaných látek.

Propustnost laboratorie:

• Odhadovaný výkon: 20–40 vzorků/analytik/instrument/den díky zkrácené přípravě a automatizaci SBSE–GC/MS.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé, citlivé a přesné sledování PAH v mořských plodech v krizových i rutinních situacích. Díky kombinaci QuEChERS a SBSE odstraňuje rušivé matrice, poskytuje vysoký koncentrační faktor a splňuje regulační požadavky na detekční limity a přesnost.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další apolární a alkylované PAH či související organické kontaminanty v potravinových i environmentálních maticích. Další miniaturizace a integrace do on-line systémů by mohla zvýšit automatizaci a propustnost. Kombinace se spektroskopickými technikami a pokročilými datovými dekonvolučními algoritmy zlepší selektivitu v komplexních vzorcích.

Závěr

Kombinace rychlé extrakce QuEChERS a SBSE-GC/MS významně zkracuje čas přípravy vzorku, zvyšuje citlivost a propustnost analýzy PAH v tkáních mořských plodů. Metoda splňuje požadavky pro rutinní i nouzové monitorování kvality potravin.

Reference

• Anastassiades M., Lehotay S. J., "J. AOAC International" 86(2):412–431 (2003).
• Ramalhosa J. et al., "J. Sep. Sci." 32(20):3529–3538 (2009).
• Pule B. O., Mmualefe N. T., Agilent App. Note 5990-5441EN (2009).
• Baltussen E., Sandra P., David F., Cramers C., "J. Microcolumn Separations" 11(10):737–747 (1999).
• David F., Sandra P., "J. Chrom. A" 1152:54–69 (2007).
• Kolahgar B., Hoffmann A., Heiden A. C., "J. Chrom. A" 963:225–230 (2002).
• Loconto P. R., "J. Chrom. Sci." 47:656–669 (2009).
• Serôdio P., Cabral M. S., Nogueira J. M. F., "J. Chrom. A" 1141:259–270 (2007).
• Llorca-Porcel J., Martínez-Sánchez G., Cobollo M. A., Valor I., "Anal. Chim. Acta" 569:113–118 (2006).
• Iverson L. et al., ASMS 2010 poster presentation.
• Sandra P., Tienpont B., David F., "J. Chrom. A" 1000:299–309 (2003).
• Kende A. et al., "Microchem. J." 84:63–69 (2006).
• Llorca-Porcel J. et al., "J. Chrom. A" 1216:5955–5961 (2009).
• Crifasi J. A. et al., "J. Anal. Toxicol." 30 (2006).