Negative Mode Detection of Sulfonated Azo Colourants in Sweets/Candies using the MALDI- 8030 Dual Polarity Benchtop MALDI-TOF Mass Spectrometer

Význam tématu

Analýza syntetických potravinářských barviv je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a souladu s legislativními požadavky. Sulfonovaná azo barviva, jako Sunset Yellow FCF, Tartrazine nebo Allura Red AC, jsou široce používána pro zvýraznění barev potravin, avšak mohou vyžadovat označení upozorňující na možné zdravotní riziko. Rychlá a spolehlivá metoda detekce těchto barviv v cukrovinkách pomáhá regulátorům i výrobcům zaručit kvalitu a bezpečnost výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat využití duální polarity benchtopového MALDI-TOF hmotnostního spektrometru MALDI-8030 pro detekci sulfonovaných azo barviv v komerčních cukrovinkách. Studie prezentuje selektivní iontově párovou extrakci barviv z vodného roztoku cukrovinek následně analyzovaných v negativním iontovém režimu.

Použitá instrumentace

• MALDI-8030 benchtop lineární MALDI-TOF hmotnostní spektrometr (dual polarity)
• Maticový prostředek 9-aminoakridin (9AA, 10 mg/mL v methanolu)
• Obecné laboratorní vybavení: mikrotubičky, vortex, odstředivka

Metodika

Pro extrakci barviv byla použita iontově párová metoda:

1. Rozpustění jádra cukrovinky ve vodě promícháním vortexem.
2. Úprava pH nad 8,0 přidáním NaOH a tvorba iontových párů přísadou benzyltributylammonium bromidu (BTAB).
3. Přidání chloroformu, míchání a odstředění pro oddělení organické fáze obsahující barviva.
4. Odběr dolní (organické) fáze, nanesení na MALDI destičku ve směsi s maticí 9AA.
5. Měření negativním iontovým módem na MALDI-8030.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve studii byly nejprve validovány standardy sulfonovaných azo barviv: Sunset Yellow FCF (E110), Allura Red AC (E129), Tartrazine (E102) a Brilliant Blue FCF (E133). U všech standardů byly detekovány monoisotopní ionty po odstranění sodíkových iontů s chybou hmotnostního rozlišení pod 0,07 Da.
Analýza extraktů z pěti barevných cukrovinek odhalila barviva v souladu s jejich odstínem:

• Oranžová: Sunset Yellow FCF (E110)
• Růžová: Allura Red AC (E129)
• Fialová: kombinace Allura Red AC (E129) a Indigo carmine (E132)
• Žlutá: Tartrazine (E102)
• Zelená: kombinace Tartrazine (E102) a Brilliant Blue FCF (E133)

Spektra prokázala vysokou selektivitu i rozlišovací schopnost metody pro jednosložková i vícekomponentní barviva v komplexním vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednoduchá a rychlá příprava vzorku pomocí iontově párové extrakce
• Kvalitní spektra s vysokou přesností masového rozlišení v negativním módu
• Možnost rutinního monitoringu regulovaných barviv v potravinářských produktech
• Vhodné řešení pro výrobce i úřady dozorující kvalitu potravin

Budoucí trendy a možnosti využití

V budoucnu lze metodu rozšířit o kvantitativní analýzu za pomoci vnitřních standardů i o další třídy potravinářských aditiv. Integrace s automatizovanou robotickou přípravou vzorků a sofistikovanou datovou analýzou by mohla zvýšit propustnost laboratoře. Díky rozvoji MALDI technologií se očekává širší nasazení v regulaci a kontrole jakosti potravin.

Závěr

Duální polarita MALDI-8030 a selektivní iontově párová extrakce umožňují rychlou a spolehlivou detekci sulfonovaných azo barviv v cukrovinkách. Metoda nabízí vysokou citlivost, rozlišení a přesnost, což je klíčové pro splnění legislativních požadavků i udržení důvěry spotřebitelů.

Reference

[1] Arroyo Negrete, M.A. et al., Anal Bioanal Chem 411, 5833–5843 (2019).