SPECIACE ANORGANICKÉHO ARSENU V MATRICI ŽIVOČIŠNÉHO PŮVODU METODAMI SPE-HG-AAS A HPLC-ICP-MS

Význam tématu

Speciace arsenu je zásadní pro hodnocení jeho toxicity v potravinových matricích živočišné povahy, protože toxicita jednotlivých forem arsenických sloučenin se výrazně liší a celkový obsah bez ohledu na formu zásadně neodráží zdravotní riziko.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat dvě analytické metody pro stanovení anorganického arsenu v krmivech a biologických vzorcích: SPE-HG-AAS kombinující extrakci na tuhé fázi a hydridovou techniku a HPLC-ICP-MS spojující kapalinovou chromatografii s detekcí pomocí indukčně vázaného plazmatu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly podrobeny mikrovlnné extrakci v roztoku H2O2 a HCl při 90 °C. Pro SPE-HG-AAS se použily Strata SAX kolony s elucí kyselinou chlorovodíkovou a detekce probíhala na AAna­lystu FIAS 400 (PerkinElmer) při 193,7 nm. Pro HPLC-ICP-MS byla separace provedena na aniontově-výměnné koloně Hamilton PRP-X100 s mobilní fází (NH4)2HPO4/NH4NO3 (pH 8,9) za 20 °C a detekce na ICP-MS ELAN DRC-e (As-75) v režimu standard.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda SPE-HG-AAS dosahovala výtěžností 45–106 % pro anorganický arsen, HPLC-ICP-MS vykázala 95–120 %. Limity detekce a stanovitelnosti (LOD/LOQ) byly 0,01–0,02 mg·kg−1 a 0,03–0,07 mg·kg−1. Linearita kalibračních křivek byla potvrzena v rozsahu až 25 µg·l−1 (R>0,998). Odhad rozšířené nejistoty měření byl 7–21 % v závislosti na koncentraci a specii.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvíjené postupy umožňují selektivní a citlivé stanovení anorganického arsenu a organoarsenových forem (MMA, DMA, AsB) v živočišných matricích. Metoda HPLC-ICP-MS je efektivní pro simultánní analýzu více specií a nabízí vyšší robustnost vůči interferencím.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metod na další potravinové a environmentální vzorky (řasy, cereálie, dětská výživa), integrace automatizovaných SPE modulů, miniaturizace extrakčných kroků a nasazení vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrie pro eliminaci interferencí. Důležité je také zavedení oficiálních norem pro anorganický arsen v potravinách na úrovni EU.

Závěr

Obě metody poskytují spolehlivé výsledky a splňují požadavky validace pro rutinní kontrolu. HPLC-ICP-MS se vyznačuje širším spektrem sledovaných forem a časovou úsporou, SPE-HG-AAS zůstává cenově nenáročnou alternativou pro stanovení anorganického arsenu.

Reference

1. Temleton D. M., Arbese F., Cornelis R., Danielson L.-G., Muntau H., Van Leeuwen H. P., Lobinski R.: Pure Appl. Chem. 72, 1453 (2000).
2. Cornelis R., Crews H., Causo J., Heumann K.: Handbook of Elemental Speciation II. J. Wiley, West Sussex (2005).
3. Francesconi K. A., Kuehnelt D.: Analyst 129, 373 (2004).
4. U.S. Environmental Protection Agency: TEACH Chemical Summary, Inorganic arsenic (2007).
5. European Food Safety Authority: Opinion on arsenic in food chain N°EFSA-Q-2003-031 (2005).
6. Evropský Parlament a Rada EU: Směrnice 2002/32/ES o nežádoucích látkách v krmivech (2002).
7. Sloth J. J. et al.: IMEP-32: Determination of inorganic arsenic in animal feed of marine origin. Collaborative Trial Report (2011).
8. Ackley K. L., B´Hymer C., Sutton K. L., Caruso J. A.: J. Anal. At. Spectrom. 14, 845 (1999).
9. Český institut pro akreditaci: EA-4/16 Vyjadřování nejistot v kvantitativním zkoušení (2004).