Trace Detection of Malachite Green in Stream Water

Význam tématu

Malachitová zeleň je široce používané barvivo v textilním průmyslu a mikroskopii, které bylo dříve hojně využíváno jako fungicid v akvakultuře. Je vysoce toxická pro ryby i savce a její rezidua se kumulují v mase organismů, čímž ohrožují bezpečnost potravinového řetězce. Přestože je používání malachitové zeleně v akvakultuře v mnoha zemích zakázáno a regulováno, nelegální aplikace stále představují riziko kontaminace mořských plodů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou, citlivou a snadno proveditelnou metodiku pro detekci stop malachitové zeleně v povrchové vodě přímo v terénu. Test využívá techniku SERS v přenosném analyzátoru Metrohm Instant SERS Analyzer (MISA) a zlaté nanočástice, což umožňuje sledovat koncentrace až v rozsahu ng/mL.

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení referenčního spektra byla připravena vodná suspenze malachitové zeleně s využitím Au nanokoloidů. Pro experimentální testování byla proudová voda naředěna na koncentrace od 1 ng/mL po 10 μg/mL. Do 0,8 mL zlatých nanokoloidů byly pipetou přidány 0,1 mL vzorku a 0,1 mL 500 mmol/l roztoku NaCl, vzorky se promíchaly a vložily do MISA vial attachment.

Parametry měření zahrnovaly firmware verze 0.9.33, software Misa Cal verze 1.0.15, laserový výkon 5, integrační čas 1 s, průměrování 10 snímků a aktivní Orbital-Raster-Scan režim.

• MISA Advanced (přenosný SERS analyzátor s ORS spektrografem)
• MISA Vial Attachment
• ID Kit Au NP obsahující zlaté nanokoloidy, odebírací špachtli, pipety a vzorkovací nádobky

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrální profily ukázaly jednoznačnou detekci malachitové zeleně až do 1 ng/mL. Při této koncentraci jsou charakteristické SERS signály stále dobře rozlišitelné. Výsledky potvrzují, že citlivost metody je pod úrovní stanovenou legislativou pro potraviny a srovnatelná s nejlepšími dostupnými postupy.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• rychlé zjištění přítomnosti malachitové zeleně bez nutnosti složitého předúpravného zpracování vzorku,
• probíhat přímo na místě odběru s minimálním zaškolením obsluhy,
• vysokou propustnost analýz díky jednoduchému postupu a krátkému čase měření.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k rozšíření rozsahu detekovaných kontaminantů pomocí specifických nanoparticlek pro jiné látky, integraci přístroje do mobilních laboratoří pro cílené inspekce v akvakultuře či potravinářství a využití pokročilých algoritmů pro automatizovanou analýzu spekter.

Závěr

Přenosný SERS analyzátor MISA ve spojení se zlatými nanokoloidy poskytuje citlivou, rychlou a přenosnou metodu pro detekci malachitové zeleně v povrchových vodách. Dosahované detekční limity jsou pod legislativními mezemi a metoda je vhodná pro on-site kontrolu akvakulturních provozů.

Reference

• Metrohm AG. AN-RS-018 Trace Detection of Malachite Green in Stream Water. Protecting consumer safety with Misa.