Determination of 24 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Smoked Meat by ASE Extraction-GPC Purification Coupled with GC/MS

Význam tématu

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) představují skupinu potenciálně karcinogenních sloučenin, které se tvoří při nedokonalém spalování organické hmoty. V potravinářství se objevují zejména ve uzených masných výrobcích, kde kouř sloužící k ochucení a konzervaci může migrovat do potraviny. Regulace maximálních hladin vybraných PAU je proto klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a ochranu zdraví spotřebitele.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentované práce bylo vyvinout a validovat spolehlivou metodu pro simultánní kvantifikaci 24 PAU ve vzorcích uzeného masa. Metoda kombinuje extrakci rychlým rozpouštědlem (ASE), gelovou permeační chromatografii (GPC) pro hrubé očištění, dále čištění na silikagelovém SPE a konečnou analýzu plynovou chromatografií s hmotnostní detekcí (GC/MS). Studie demonstruje výkonnost metody včetně citlivosti, linearity, přesnosti a opakovatelnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Postup extrakce:

• Homogenizace vzorku (1 g uzeného masa) s diatomovou zemí.
• ASE extrakce směsí ethylacetát–cyklohexan při 120 °C a 1500 psi, 3 cykly.
• Koncentrace extraktu, filtrace a čištění GPC (kolona Bio-Beads SX-3, mobilní fáze 50:50 ethylacetát–cyklohexan).
• Dodatečné čištění na silikagelu pomocí SPE: odvápnění, eluace 8:2 n-hexan–dichlormethan.

Instrumentace:

• GC/MS: PerkinElmer Clarus SQ8 se sloupcem Agilent J&W DB-EUPAH (20 m × 0,18 mm × 0,14 μm).
• Injektor split/splitless při 250 °C, helium 0,7 mL/min.
• MS v režimu SIM a SIFI, zdroj 240 °C, solvent delay 5 min.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje detekčních limitů 0,4–5,0 μg/kg a obnovy 70–118 % při RSD 5–10 %. Kalibrační křivky všech analyzovaných PAU vykazují koeficient determinace r2 > 0,997. Analýza 100 vzorků uzeného masa odhalila detekční frekvenci benzo(α)pyrenu 76 % a dlaždicu PAH4 (sumu čtyř regulovaných PAU) v 100 % vzorků, přičemž u 33 % vzorků byl překročen limit PAH4 a u 76 % byl překročen limit benzo(α)pyrenu podle evropské legislativy.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutá metoda nabízí:

• Vysokou citlivost vhodnou pro sledování velmi nízkých koncentrací PAU.
• Dobrou selektivitu díky kombinaci GPC a SPE čištění.
• Rychlou a reprodukovatelnou analýzu vhodnou pro rutinní kontrolu kvality uzenin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit o další karcinogenní sloučeniny, např. heterocyklické aromatické aminy. Vývoj miniaturizovaných SPE systémů a integrace s kapalinovou chromatografií vysokého výkonu (UHPLC) mohou dále zrychlit přípravu vzorků. Využití vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie umožní přesnější identifikaci a kvantifikaci složitých směsí PAU.

Závěr

Navržená analytická metoda spojující ASE, GPC a SPE čištění s GC/MS detekcí poskytuje spolehlivou a reprodukovatelnou kvantifikaci 24 PAU ve vzorcích uzeného masa. Splňuje požadavky legislativy na detekční limity i přesnost a je vhodná pro rutinní monitoring bezpečnosti potravin.

Reference

1. Rey-Salgueiro L, García-Falcón MS, Martínez-Carballo E et al. Effects of toasting procedures on the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in toasted bread. Food Chemistry 2008.
2. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. World Health Organization, 2012.
3. Farhadian A, Jinap S, Hanifah HN et al. Effects of meat preheating and wrapping on the levels of polycyclic aromatic hydrocarbons in charcoal-grilled meat. Food Chemistry 2011.
4. Martí-Cid R, Llobet JM, Castell V et al. Evolution of the dietary exposure to polycyclic aromatic hydrocarbons in Catalonia, Spain. Food and Chemical Toxicology 2008.
5. Hokkanen M, Luhtasela U, Kostamo P et al. Critical Effects of Smoking Parameters on the Levels of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Traditionally Smoked Fish and Meat Products in Finland. Journal of Chemistry 2018; Article ID 2160958.
6. Commission Regulation (EU) No 835/2011 of 19 August 2011 amending Regulation (EC) No 1881/2006 as regards maximum levels for polycyclic aromatic hydrocarbons in foodstuffs.