Determination of 19 Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Compounds in Salmon and Beef

Význam tématu

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) patří mezi rizikové kontaminanty potravin, zejména tučných surovin jako ryby a maso. Díky své lipofilicitě se bioakumulují v potravinových matricích a mohou vykazovat mutagenní či karcinogenní účinky. Regulace na nízkoppt, stanovené Evropskou komisí a FDA, vyžadují citlivé a selektivní analytické metody k zajištění bezpečného sledování PAU v potravinách.

Cíle a přehled studie

Úkolem studie bylo vyvinout a ověřit vícepsychanální GC/MS/MS metodu pro kvantifikaci 19 PAU v lososu a hovězím mase. Metoda kombinuje dvoustupňovou solidně-kapalinovou extrakci (SoLE) s následným selektivním čištěním pomocí karet Captiva EMR—Lipid a finální zpětnou extrakcí isooktanem před analýzou na triplekvadrupólovém systému Agilent GC/MS/MS.

Použitá instrumentace

• Agilent 7890B GC se systémem elektronické pneumatické kontroly (EPC) a multimode inlet (MMI)
• Agilent 7000D triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr s MRM módem
• Agilent 7693A automatický vzorkovač (ALS) a backflush modul
• Software Agilent MassHunter pro akvizici a vyhodnocení dat
• Centrifuga Thermo IEC CL3R, homogenizátor Geno/Grinder, rotační mixer Heidolph Multi Reax

Použitá metodika

Vzorky homogenezované lososa či hovězího masa (2,5 g) byly extrahovány dvakrát směsí EtOAc/ACN (20:80) po 10 min. míchání. Supernatanty se spojily a mírně naředily vodou. Čistění probíhalo gravitací přes kartuši Captiva EMR—Lipid (300 mg), následovalo druhé eluční opláchnutí směsí EtOAc/ACN/voda (16:64:20). Pro odstranění zbytkové vody byla provedena zpětná extrakce isooktanem (BE), po níž byl isooktanový extrakt přímo analyzován GC/MS/MS. Kalibrace probíhala v rozsahu 1–500 ng/g, s pěti stabilními izotopovými interními standardy.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární odezvu (R2 > 0,99) a opakovatelnost (RSD < 20 %) při spikovaných hladinách 1, 10 a 100 ng/g. Průměrné výtěžky PAU se pohybovaly mezi 50–120 %. LOQ 1 ng/g bylo dosaženo pro všech 19 analyzovaných látek; u čtyř regulovaných PAU (benzo[a]pyren, benzo[a]antracen, benzo[b]fluoranthen, chrysen) byla potvrzena věrohodná detekce a separace při S/N > 10. Efektivita odstranění maticových koexrážejících lipidů dosáhla 60 % u lososa a 92 % u hovězího masa.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutá metoda nabízí rychlý a robustní postup s vysokou selektivitou pro lipidy, sníženou spotřebou organických rozpouštědel a jednodušším workflow ve srovnání s tradičními SPE postupy. Je vhodná pro rutinní kontrolu kvality potravin a splňuje legislativní požadavky na nízké limity kvantifikace PAU.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Optimalizace pro nižší LOQ/LOD čtyř kritických PAU pod 1 ng/g
• Rozšíření na další potravinové a environmentální matrice
• Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními analyzátory
• Automatizace přípravy vzorků a čištění pro vyšší průchodnost
• Vývoj „zelených“ rozpouštědel a sorbentních technologií

Závěr

Popisovaný postup kombinuje dvoustupňovou SoLE s inovativním čištěním Captiva EMR—Lipid a zpětnou extrakcí isooktanem. Metoda prokázala vysokou přesnost, reprodukovatelnost a schopnost odstranit lipidy v tučných matricích, přičemž dosahuje legislativních požadavků na nízké LOQ a LOD. Je připravena k nasazení v rutinních laboratořích potravinářské kontroly.

Reference

• U.S. Food and Drug Administration (2010) Protocol for Interpretation and Use of Sensory Testing and Analytical Chemistry Results for Seafood Harvesting Re-Opening.
• European Commission Regulation (EC) No 836/2011 on methods of analysis for PAHs.
• Takigami H. et al. (2009) Brominated flame retardants and polyhalogenated compounds in indoor air and dust. Chemosphere, 76, 270–277.
• Viegas O. et al. (2012) Comparison of extraction procedures for PAH determination in charcoal-grilled meat and fish. Talanta, 88, 677–683.
• Stapleton H. M. et al. (2007) Determination of polybrominated diphenyl ethers in environmental reference materials. Anal. Bioanal. Chem., 387, 2365–2379.
• Forsberg N. D., Wilson G. R., Anderson K. A. (2011) PAHs in high-fat salmon using QuEChERS and dispersive SPE. J. Agric. Food Chem., 59, 8108–8116.
• Sverko E. et al. (2008) Dechlorane Plus levels in Great Lakes sediments. Environ. Sci. Technol., 42, 361–366.
• Saito K. et al. (2004) Accelerated solvent extraction and GPC for persistent organohalogens in tissues. Chemosphere, 57, 373–381.
• Zhao L. (2019) Determination of Multiclass Multiresidue Pesticides in Olive Oil by Captiva EMR—Lipid Cleanup and GC/MS/MS. Agilent Application Note 5994-0405EN.
• Lucas D., Zhao L. (2015) PAH Analysis in Salmon with Enhanced Matrix Removal. Agilent Application Note 5991-6088EN.
• Szelewski M., Quimby B. D. (201x) Optimized PAH Analysis Using the Agilent Self-Cleaning Ion Source and Enhanced PAH Analyzer. Agilent Application Note 5991-3003EN.