Simultaneous determination of nitrate and nitrite in spinach and meat by ion chromatography

Význam tématu

Nitrity a dusičnany jsou běžné jak v přírodě, tak jako přísady v potravinářství. Regulace jejich obsahu je nutná kvůli riziku tvorby karcinogenních N-nitrososloučenin a ochraně spotřebitelů. Analytická stanovení na úrovni µg/kg v komplexních matricích vyžadují citlivé a selektivní metody. Iontová chromatografie s potlačenou vodivostní detekcí představuje osvědčený přístup pro spolehlivou kvantifikaci v různých potravinářských matricích.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat robustní metodu pro simultánní stanovení nitritu a dusičnanu ve vzorcích mletého masa a špenátu. Studie využívá vysokokapacitní kolonu IonPac AS11-HC a gradient hydroxidu draselného generovaný eluentním generátorem pro efektivní oddělení analyzovaných aniontů od rušivých složek matrice.

Použitá metodika

Vzorky se extrahovaly vodou, centrifugovaly a filtrací (0,22 µm) zbavovaly pevných částic. Následovala seriová očista přes OnGuard II RP cartridge pro odstranění lipofilních látek a OnGuard II Ag/H cartridge pro vyloučení halogenidů a nežádoucích kovů. Chromatografická separace probíhala na systému Dionex ICS-6000 s eluentem 5–50 mM KOH v gradientním režimu, průtokem 0,38 mL/min a objemem injekce 25 µL. Detekce byla prováděna suppressed conductivity potlačovačem ADRS 600 recyklačním režimem při proudu 48 mA a teplotě 15 °C.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Dionex ICS-6000 (DP Dual Pump, EG Eluent Generator, DC Detector)
• IonPac AG11-HC (2×50 mm) a AS11-HC (2×250 mm)
• Dionex EGC 500 KOH eluent generator cartridge
• Dionex CR-ATC 600 anion trap column
• Dionex ADRS 600 suppressor 2 mm
• AS-AP autosampler s teplotní kontrolou
• Vodivostní detektor

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace nitritu (5–500 µg/L) a dusičnanu (5–1500 µg/L) vykázaly vynikající linearitu (r2>0,9998). LOD/LOQ dosahovaly 1,33/4,42 µg/L pro nitrit a 2,26/7,52 µg/L pro dusičnan. Ve vzorcích mletého masa byla naměřena koncentrace nitritu 0,597 mg/kg a dusičnanu 24,2 mg/kg (RSD <5 %). Špenát obsahoval dusičnan 130 mg/kg, nitrit byl pod mezí kvantifikace. Recovery studie přidáním standardů (10 µg/L nitrit, 200 µg/L dusičnan) prokázaly účinnost metody 89–100 %.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená IC metoda nabízí vysokou selektivitu, citlivost i reprodukovatelnost v potravinářských matricích. Efektivní čištění vzorků eliminuje rušivé složky a umožňuje spolehlivé stanovení nízkých hladin nitritu a dusičnanu. Metoda je vhodná pro kontrolu kvality v potravinářských laboratořích a dodržování legislativních limitů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může spočívat v automatizaci přípravy vzorků, propojení s hmotnostní spektrometrií pro zvýšení selektivity a citlivosti, miniaturizaci chromatografických systémů a rozšíření o simultánní stanovení dalších aniontů nebo metabolitů ve více typech potravin.

Závěr

Vyvinutá metoda iontové chromatografie s vysokokapacitní kolonu AS11-HC a potlačenou vodivostní detekcí poskytuje spolehlivé stanovení nitritu a dusičnanu v masných i zeleninových matricích. Metoda splňuje požadavky přesnosti, reproducibility i citlivosti a je doporučena pro rutinní analýzu v potravinářském průmyslu.

Reference

1. Gangolli SD, van den Brandt PA, Feron VJ et al. Nitrate, nitrite and N-nitroso compounds. Environ Toxicol Pharmacol. 1994;292(1):1–38.
2. Lundberg JO, Carlström M, Weitzberg E. Metabolic effects of dietary nitrate in health and disease. Cell Metab. 2018;28:9–22.
3. European Commission. Decision No 1129/2011/EC. 2011.
4. Maynard D, Barker A, Minotti P et al. Nitrate accumulation in vegetables. Adv Agron. 1976;28:207–226.
5. EFSA. Nitrate in vegetables. EFSA J. 2008;689:1–79.
6. Siu DC, Henshall A. Ion chromatographic determination of nitrate and nitrite in meat products. J Chromatogr A. 1998;804(1-2):157–160.
7. Saccani G, Tanzi E, Cavalli S, Rohrer J. Determination of nitrite, nitrate, and glucose-6-phosphate in muscle tissues and cured meat by IC/MS. J AOAC Int. 2006;89(3):712–719.
8. Kissner R, Koppenol WH. Qualitative and quantitative determination of nitrite and nitrate with ion chromatography. Methods Enzymol. 2005;396:61–68.
9. Thermo Fisher Scientific. Application Note AN112. 2019.
10. Thermo Fisher Scientific. IonPac AS11-HC column manual.
11. Thermo Fisher Scientific. OnGuard II Cartridges manual.