Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and Aliphatic Hydrocarbons in Oysters by GC-MS/MS

Význam tématu

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) a alifatické uhlovodíky představují významné kontaminanty rybího masa po úniku ropných látek do životního prostředí. Jejich přítomnost ohrožuje bezpečnost potravin a lidské zdraví a vyžaduje spolehlivou, citlivou a specifickou analytickou metodu pro simultánní detekci a kvantifikaci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem metody 51991 je vyvinout a ověřit postup pro simultánní stanovení alifatických uhlovodíků a 16 klíčových PAU v homogenizovaných vzorcích ryb a dalších tučných mořských plodů. Studie demonstruje saponifikační extrakci, silikagelové SPE čištění a analýzu pomocí GC-MS/MS pro charakterizaci zdrojů kontaminace (např. únik ropy v Mexickém zálivu) a kvantitativní hodnocení hladin vůči limitem potravinové bezpečnosti.

Použitá instrumentace

• Gas chromatograf Thermo Scientific TRACE GC Ultra se sloupcem TR-50MS (30 m, 0,25 mm, 0,25 µm)
• Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr TSQ Quantum XLS (EI, SRM, full scan)
• SPE vakuová 16portová SPE aparatura a HyperSep SI kartridže (200 mg/3 mL)
• Rotavapor® R-210, přístroj pro odpařování výparníkem EVTM-130-32-16-FP, přístroje pro vortex, ultrazvukovou lázeň, ULTRA-TURRAX dispergační nástroj
• Analytické a ultramizní váhy, laboratorní sklo a autosamplerové lahvičky

Metodika

Vzorek rybího masa (cca 2 g) se homogenizuje, přidají se izotopově značené interní standardy a vzorek se saponifikuje metanolickým roztokem KOH při 60 °C (30 min). Následuje dvoustupňová extrakce hexanem, dvojité praní MeOH/voda, koncentrace extraktu do 1 mL, následné čištění na silikagelové SPE kolonce a něžné odpaření pod dusíkem. Suchý extrakt se rekonstituuje v 180 µL cyklohexanu s 20 µL injekčního standardu. GC-MS/MS analýza probíhá v jedné chromatografické sekvenci se dvěma paralelními režimy detekce:

• Full scan (m/z 45–650) pro profilaci alifatických uhlovodíků (monitorace iontu m/z 57)
• Selected Reaction Monitoring (SRM) ve více segmentech pro kvantifikaci 16 PAU se sledováním kvantifikačních a kvalifikačních přechodů

Kvantifikace PAU se provádí interní standardizací, výpočet koncentrace c (ng/g) využívá poměr ploch analyt/inter. standard a faktor odezvy. Liniární kalibrace se připravuje ze standardů v toluenu.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje detekčních limitů 1–7 ng/g dle jednotlivého PAU. Průměrné výtěžky pro 16 PAU se pohybují v rozmezí 58–113 %. Ověření na FAPAS® prof. testovacím materiálu (uzená ryba) ukázalo recovery 94–116 % pro klíčové PAU. Spiking rybího vzorku NIST 1582 ropným standardem potvrdilo průměrné recoveries 82–112 %. Specifičnost PAU je díky SRM a poměrům kvalifikační/kvantifikační iontů vysoká. Profil alifatických uhlovodíků umožňuje charakterizovat zdroj kontaminace srovnáním retenčních časů n-alkánů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje komplexní nástroj pro rutinní monitoring potravinářských surovin, zajišťuje rychlou a přesnou identifikaci a kvantifikaci kontaminace ropnými látkami a jejich biodegradačními produkty. Umožňuje vyšetřování dopadů úniků ropy a posouzení souladu s potravinovými limity.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další mořské a suchozemské matrice
• Automatizace přípravy vzorků a mikroextrakce
• Kombinace se selektivními vysokým rozlišením (HRMS) pro nontarget screening
• Vývoj rychlých přenosných platforem pro pole

Závěr

Popsaná GC-MS/MS metoda pro simultánní stanovení alifatických uhlovodíků a PAU v rybách prokázala vysokou citlivost, specifickost a reprodukovatelnost. Je vhodná pro rutinní potravinářský dohled, forenzní sledování úniků ropy a hodnocení bezpečnosti potravin.