Estimation of heavy metals in Infant food powder using Shimadzu inductively-coupled- plasma-mass spectrometry

Význam tématu

Infantní výživa je klíčová pro zdravý vývoj kojenců, avšak kontaminace těžkými kovy, jako jsou arsen, kadmium, rtuť a olovo, představuje závažné zdravotní riziko. I nízké koncentrace těchto prvků mohou negativně ovlivnit kognitivní a neurologický vývoj dětí. Analytické metody s vysokou citlivostí a přesností jsou proto nezbytné pro bezpečné stanovení zbytkových hladin toxických kovů v potravinářských výrobcích.

Cíle a přehled studie

Cílem tohoto projektu bylo vyvinout a validovat rychlou a spolehlivou metodu stanovení sedmi prvků (As, Cd, Cu, Hg, Pb, Sn, Zn) v práškové infantní výživě pomocí ICP-MS. Studie zahrnovala přípravu vzorků, vymezení limitů kvantifikace podle FSSAI, validaci linearity, přesnosti a spolehlivosti metody.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byla 0,5 g vzorku rozmíchána s ultračistou vodou, HNO₃ a HCl a podrobena mikrovlnné digesci dle nastaveného rampovacího programu. K analýze sloužil přístroj Shimadzu ICPMS-2030 s autosamplerem AS-10. Jako kolikvotní vnitřní standardy byly použity Y a Bi, pro stabilizaci rtuti se přidávalo Au. Kalibrace probíhala na sedmi úrovních, využívajících certifikované standardní roztoky Sigma Aldrich. Klíčové parametry přístroje:

• Radiofrekvenční výkon 1,2 kW
• Plazmový plyn 10 L/min, aux. plyn 1,1 L/min, nosný plyn 0,7 L/min
• Kolizní plyn helium 6 mL/min
• Chlazená komora 5 °C

Hlavní výsledky a diskuse

• Toxické prvky As, Cd, Hg a Pb byly ve vzorku detekovány na úrovních výrazně pod stanovenými limity FSSAI.
• Lineární odezva kalibrace vykázala koeficienty korelace ≥ 0,997 pro všechny analyty.
• Přesnost stanovení (%RSD) byla lepší než 6 % pro replikáty n = 4.
• Obnova přidaných standardů se pohybovala mezi 80 a 120 %.
• Obsah zinek (36,8 ppm) a měď (3,67 ppm) odpovídal deklarovaným hodnotám, zatímco Sn, Cd a Hg byly pod LOQ.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda umožňuje rychlé a citlivé stanovení stopových kovů v potravinářských matricích.
• Široké uplatnění v kontrolách kvality a bezpečnosti potravinových doplňků.
• Vysoká propustnost a automatizace analýz s autosamplerem zkracuje dobu laboratorních procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další typy potravinových matric, např. tekuté vzorky a doplňky stravy.
• Využití hyphenovaných technik (LC-ICP-MS) pro speciační analýzu toxických forem kovů.
• Integrace miniaturizovaných a přenosných hmotnostních spektrometrů pro rychlé v terénu.

Závěr

Vyvinutá metoda založená na ICP-MS pro stanovení těžkých kovů v infantní výživě splňuje požadavky na citlivost, přesnost i spolehlivost. Umožňuje efektivní monitorování a zajištění bezpečnosti potravin pro nejmladší spotřebitele.

Reference

1. Food Safety and Standards (Contaminants, Toxins and Residues) Regulations, 2011
2. AOAC Official Method 2015.01