Non-Targeted Investigation of Extracted and Leached Chemicals from Packaging Materials by GC-MS and HR GC-MS

Význam tématu

Migrace a vyluhování chemických sloučenin z obalových materiálů může vést k nežádoucí kontaminaci potravin a nápojů, ohrožení kvality produktů a zdraví spotřebitelů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo zkoumat extrahovatelné a vyluhovatelné látky z různých plastových obalů pomocí nepřímého (non-targeted) přístupu s GC-TOFMS a vysokým rozlišením (GC-HR-TOFMS), porovnat výkonnost EI a CI ionizace a ověřit přínos vysokého rozlišení pro přesnost identifikace.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: tři značky uzavíratelných plastových sáčků a opakovaně použitelná plastová krabička extrahovány 1:1 hexan/acetone (100 ml) po 20 h při pokojové teplotě, koncentrováno na 1 ml.
Analytické platformy:

• GC-TOFMS (LECO Pegasus BT) s elektrosrážkovou ionizací (EI), hmotnostní rozsah m/z 33–900, akviziční rychlost 10 spekter/s.
• GC-HR-TOFMS (LECO Pegasus HRT+) s rozlišením R=25 000, EI i chemickou ionizací (CI, CH₄ a 5 % NH₃/CH₄), rozsah m/z 33–900 (EI) a 60–800 (CI), akviziční rychlost 10 spekter/s.
• GC systém: Agilent 7890 s kolónou Rxi-5ms (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm), teplotní program 40 °C (4 min) → 330 °C @ 20 °C/min.

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo detekováno několik set látek zahrnujících plastifikátory, antioxidanty, povrchově aktivní činidla, UV stabilizátory a skluzová činidla. Deconvoluce chromatogramů umožnila rozlišení koelutujících sloučenin (např. Metilox vs. kyselina palmitová). Nominální knihovní vyhledávání (NIST) poskytlo počáteční hypotézy, ověřené retenčními indexy. High-resoluce a CI ionizace zpřesnily identifikace – ilustrativní je případ fthalátu, kde accurate mass data vyvrátila původní nález a potvrdila odlišnou sloučeninu.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený workflow umožňuje rychlou a spolehlivou detekci potenciálně migrujících látek, podporuje vývoj a schvalování obalových materiálů, zvyšuje kvalitu QA/QC v laboratořích a pomáhá plnit regulatorní požadavky na bezpečnost potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření o hyphenované techniky (LC-HRMS), nasazení suspektního screeningu, strojového učení pro automatizovanou identifikaci, využití chemometrie pro sledování procesních proměnných a tvorbu otevřených databází migrace pro obalářský průmysl.

Závěr

Studie představuje efektivní workflow pro non-targeted screening extrahovatelných a vyluhovatelných látek z plastových obalů kombinující GC-MS a GC-HR-MS. Přínos vysokého rozlišení a CI ionizace významně zvýšil spolehlivost a jistotu identifikací potenciálně migrujících látek.