Characterizing unknowns in food packaging using GC Orbitrap Mass Spectrometry

Význam tématu

Analýza migrujících látek z obalových materiálů zajišťuje ochranu spotřebitele před potenciálně škodlivými neznámými sloučeninami. S narůstající komplexitou polymerů je klíčové uplatnit nekonvenční postupy, které odhalí neúmyslně přítomné látky (NIAS) a jejich strukturální charakteristiky.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo aplikovat GC-Orbitrap vysokého rozlišení ke kompletní analýze neznámých látek uvnitř potravinářského obalu. Pracovní postup zahrnoval extrakci v n-hexan-acetonovém roztoku, plnoskenovací akvizici v elektrónové i chemické ionizaci a následnou dekonvoluci dat a identifikaci pomocí softwaru.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek: vnitřní povlak konzervy extrahovaný 16 h v hexan:aceton 1:1.

• GC-MS: Thermo Scientific Q Exactive GC Orbitrap hybrid
• Autosampler: TriPlus RSH
• GC: TRACE 1310 s kolonkou TraceGOLD TG-5SilMS (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm, 10 m ochranná)
• Ionizace: EI (70 eV) a PCI s metanem
• Rozlišení: 120 000 FWHM @ m/z 200
• Software: TraceFinder, MassFrontier

Hlavní výsledky a diskuse

V plnoskenovacím režimu bylo odhaleno 961 funkčních špiček. Kombinace EI/PCI a dekonvolučního algoritmu umožnila identifikovat jak známé monomery, tak neúmyslně přítomné látky (NIAS). Šest nejintenzivnějších neznámých látek bylo charakterizováno na základě přesné hmotnosti [M+H]+ a aduktů [M+C2H5]+, [M+C3H5]+ s chybou <1 ppm. Následné MS/MS experimenty potvrdily navržené sumární vzorce, například C26H29O8, a odhalily odlišné fragmentační vlastnosti tří izomerů.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká selektivita a citlivost bez složité přípravy vzorku
• Rychlá a spolehlivá identifikace neznámých látek
• Podpora strukturálního navrhování NIAS s vysokou důvěrou
• Usnadnění hodnocení rizika z pohledu bezpečnosti potravin

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší uplatnění vysoce rozlišené GC-MS k monitorování komplexních potravinářských matric. Integrace dat z EI, PCI a MS/MS s pokročilou umělou inteligencí umožní plnoautomatizované platformy pro prediktivní identifikaci. Dalším krokem bude rozšíření databází NIAS a sdílení veřejných spektrálních knihoven.

Závěr

Hybridní Orbitrap GC-MS představuje efektivní řešení pro odhalení a charakterizaci neznámých migrujících látek v potravinářských obalech. Vysoké rozlišení, přesná hmotnostní analýza a pokročilé softwarové nástroje umožňují rychlé, spolehlivé a komplexní hodnocení chemických rizik.

Reference

• Katan L. L. (ed.), Migration from Food Contact Materials, Blackie Academic and Professional, Glasgow, UK, 1996.
• Barnes K. A., Sinclair C. R., Watson D. H., Chemical Migration and Food Contact Materials, Woodhead Publishing, 2006.
• Thermo Fisher Scientific AN10492, Chemical profiling and differential analysis of whiskies using Orbitrap GC-MS, Runcorn, UK.