Fast ICP-MS method for determination of heavy elements in different types of food matrices

Význam tématu

Potraviny mohou obsahovat toxické prvky v důsledku znečištění životního prostředí. Stanovení As, Cd, Cr, Ni, Pb, Se a Tl je klíčové pro ochranu zdraví veřejnosti a dodržení legislativních limitů. ICP-MS v kombinaci s kolizní celou umožňuje citlivé a specifické měření těchto prvků i v náročných matricích.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout rychlou a všestrannou metodu ICP-MS pro stanovení sedmi prvků v různých typech potravin (rýže, nudle, cibule). Studie zahrnuje přípravu vzorků mikrovlnnou digescí, optimalizaci analytických podmínek a ověření přesnosti metody v běžných potravinářských matricích.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly sušeny, digesovány mikrovlnnou digescí s HNO3 a H2O2 a poté naředěny. Měření probíhalo na přístroji Shimadzu ICPMS-2030 s mini hořákem a autosamplerem AS-10. Helium v kolizní cele potlačuje polyatomové interference. Jako interní standardy byly použity Sc, Rh, Ce a Cs pro kompenzaci ionizačních a maticových efektů. Parametry: RF výkon 1,2 kW, plasma Ar 8,0 L/min, pomocný plyn Ar 1,1 L/min, nosný plyn Ar 0,7 L/min.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární odezvu do 10 ppb (50 ppb pro Ni) s korelačními koeficienty r>0,9999. Limity stanovitelnosti (LOQ) dosahují ppt až sub-ppb úrovně. Koncentrace As v rýži byla 85,6 µg/kg, Cd do 28 µg/kg, Pb 43–60 µg/kg a Ni až 1768 µg/kg v cibuli. Recoveries po přídavcích dosahovaly 88–114 % s RSD <2,5 %.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená metoda umožňuje rychlé a spolehlivé sledování toxických a esenciálních prvků ve potravinách. Díky vysoké citlivosti a reprodukovatelnosti je vhodná pro rutinní kontrolu kvality, ověřování souladu s legislativou a výzkum environmentálních dopadů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další automatizace přípravy vzorků a pokročilé algoritmy pro zpracování dat, rozšíření metody o chromatografickou separaci pro speciační analýzu a vývoj kompaktních ICP-MS přístrojů. Potenciál je v rozšíření na další potravinářské a environmentální matice.

Závěr

Rychlá ICP-MS metoda s helium kolizní celou představuje robustní nástroj pro stanovení sedmi prvků v různorodých potravinových matricích. Splňuje požadavky na citlivost, přesnost i opakovatelnost a podporuje efektivní kontrolu bezpečnosti potravin.

Reference

• Tokaliioglu S Determination of trace elements in commonly consumed medicinal herbs by ICP-MS and multivariate analysis Food Chem 134 2504-2508 2012
• Commission Regulation EC No 1881/2006 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs Official Journal of the European Union L364 5-24 2006
• Voica C Dehelean A Kovacs MH The use of inductively coupled plasma mass spectrometry for determination of toxic and essential elements in different types of food samples Processes in Isotopes and Molecules PIM 2011 1425(1)110-113