Analysis of Dicyandiamide and Melamine in Milk Powders by LC/MS/MS Method

Význam tématu

Bezpečnost potravin představuje klíčový požadavek ve výživě kojenců a dětí, protože přítomnost nebezpečných látek může mít vážné zdravotní dopady. Melamin a dicyandiamid (DCD) se používají k nelegální adulteraci mléčných výrobků kvůli vysokému obsahu dusíku, což zkresluje výsledky běžných Kjeldahlových analýz bílkovin. Stanovení těchto sloučenin na nízké úrovni v komplexní potravinářské matrici je proto kritické pro zajištění kvality a ochranu spotřebitelů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat vysoce citlivou a selektivní metodiku využívající kapalinové chromatografie tandemové hmotnostní spektrometrie (LC/MS/MS) pro současné stanovení melaminu a dicyandiamidu v sušině kojeneckých mléčných prášků. Studie adaptovala a modifikovala existující postupy předúpravy vzorku podle FDA a optimalizovala chromatografické a MS/MS podmínky pro maximální výkon.

Použitá metodika a instrumentace

• Předúprava vzorku:
    - Odvážení 2,0 g mléčného prášku, extrakce 14 mL 2,5% kyseliny mravenčí, sonikace 1 hodinu a odstředění.
    - Dvouúrovňová filtrace přes Amicon Ultra-4 MWCO 5 kDa a 0,2 μm PTFE injekční filtr.
• Chromatografie:
    - Přístroj: Shimadzu UHPLC spojený s LCMS-8040 (triple quadrupole).
    - Kolona: Alltima HP HILIC (2,1×150 mm).
    - Mobilní fáze: A (0,1 % HCOOH ve vodě/ACN 5:95 v/v), B (20 mM formiátu amonného ve vodě/ACN 50:50 v/v), gradient 5–95 % B.
    - Průtok 0,2 mL/min, teplota 40 °C, injekční objem 5 μL.
• Hmotnostní spektrometrie:
    - Ionizace v ESI pozitivním módu, MRM skenování.
    - Optimalizované přechody: DCD 85,1>68,1 a 85,1>43,0; melamin 127,1>85,1 a 127,1>68,1.
    - Podmínky: DL 300 °C, desolvace 400 °C, Ar jako CID plyn, N₂ jako nebulizační a sušící plyn.

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity obou analytů byla prokázána v rozsahu 0,5–10 ng/mL za matice i v čisté fázi s korelačními koeficienty R² ≥ 0,997. Opakovatelnost (%RSD) při 0,5 a 1,0 ng/mL nepřekročila 9,2 %. Meze detekce (LOD) a kvantifikace (LOQ) v matrici dosahovaly 0,05–0,16 ng/mL, umožňující spolehlivé stanovení stopových koncentrací. Matricové efekty se pohybovaly mezi 62–73 %, což vyžadovalo kompenzaci pomocí standardních aditiv nebo interní standardizace. Obnovitelnost (recovery) ve spikovaných vzorcích dosahovala 102–105 %, což potvrzuje přesnost metody.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou citlivost a selektivitu pro simultánní analýzu melaminu i dicyandiamidu v potravinářských vzorcích. Umožňuje spolehlivou kontrolu kvality mléčných prášků v rutinních laboratořích i ve výzkumných institucích. Díky krátké době analýzy a robustnosti je vhodná pro screeningové programy bezpečnosti potravin v rámci QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace automatizovaných systémů předúpravy vzorků pro vyšší průtok vzorků a snížení variability. Rozšíření metodiky o další dusíkaté adulteranty a využití vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) umožní širší záběr analýzy komplexních potravinářských matic. Dále je perspektivní implementace multiplexních MRM metod pro současnou detekci celé řady toxických aditiv.

Závěr

Vyvinutá LC/MS/MS metoda na přístroji LCMS-8040 pro stanovení melaminu a dicyandiamidu v mléčných prášcích prokázala vysokou citlivost, reprodukovatelnost a spolehlivost. Metoda splňuje požadavky na LOQ pod 0,16 ng/mL a nabízí robustní řešení pro rutinní i výzkumnou kontrolu potravinářských výrobků.

Reference

1. Turnipseed S., Casey C., Nochetto C., Heller D.N. FDA Food, LIB No. 4421, Volume 24, 2008.
2. McMahon S., Begley T.H., Diachenko G.W., Stromgren S.A. Journal of Chromatography A, 1220 (2012) 101–107.
3. Natural News. Report on Fonterra milk powder dicyandiamide contamination, 2012.
4. Lucas G.N. Sri Lanka Journal of Child Health, 42(2) (2013) 63–64.