ANALÝZA KATIONTOVÝCH SPECIÍ ARSENU V POTRAVINÁCH MOŘSKÉHO PŮVODU

Význam tématu

Analýza specií arsenu je klíčová pro hodnocení zdravotního rizika z konzumace potravin mořského původu. Cílené stanovení kationtových forem arsenu, mezi nimiž jsou nejrozšířenější arsenobetain, trymethylarseniový oxid a další metabolity, pomáhá rozlišit netoxické a potenciálně toxické složky. Speciační analýza přispívá ke správné regulaci spotřeby mořských produktů a prevenci chronických i karcinogenních následků.

Cíle a přehled studie

Autoři shrnuli současné poznatky o:

• výskytu a distribuci kationtových specií arsenu v mořských organismech,
• stabilitě těchto specií během skladování a extrakce,
• efektivních postupech přípravy vzorku a separace,
• detekčních metodách zaměřených na kvantifikaci a identifikaci.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrací kationtových specií se nejčastěji používá:

• extrakční směsi methanol–voda (poměr 1:1) nebo vodné roztoky HNO₃,http:// reagující za zvýšené teploty (mikrovlnná asistenční extrakce),
• kationtově-výměnná HPLC se stacionární fází na bázi sulfonovaných polymerů, mobilní fáze obsahují 2–20 mmol·l⁻¹ pyridinu okyseleného HCOOH nebo HNO₃ na pH 2,0–2,7, průtok 1,0–1,5 ml·min⁻¹, teplota kolony 30–40 °C,
• detekce pomocí ICP–MS s možností reakční/kolizní cely pro eliminaci spektrálních interferencí (ArCl⁺), tlaková i objemová korekce nespektrálních vlivů pomocí vnitřních standardů,
• doplňkově ESI–MS pro potvrzení struktury nově identifikovaných specií.

Hlavní výsledky a diskuse

Stability studií ukazují:

• arsenobetain (AB), arsenocholin (AC), trimethylarseniový oxid (TMAO) a tetramethylarsonium (TETRA) jsou stabilní za standardních podmínek extrakce i krátkodobého skladování,
• mikrobiální aktivita v mořských vzorcích může vést k nepříznivým přeměnám AB → TMAO → dimethylarseničnany,
• extrakční výtěžky ovlivňuje lipidový obsah; předčištění (odtučnění) zvyšuje selektivitu, ale může vést k nežádoucím ztrátám některých minoritních specií.

Chromatografické a hmotnostní interferenční efekty v HPLC–ICP–MS lze minimalizovat vhodným výběrem plynu v kolizní/reakční cele (He, O₂ či NH₃) a použitím korekčních postupů (standardní přídavek, vnitřní standardy).

Přínosy a praktické využití metody

Validatední metode speciace kationtových forem arsenu přinášejí:

• spolehlivé informace pro hodnocení rizika spotřeby mořských produktů,
• podklady pro legislativní limity toxických forem arsenu,
• možnost monitoringu environmentálních a potravinářských vzorků v QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• využití pokročilých hmotnostních spektrometrů (HPLC–ICP–MS/MS) pro lepší selektivitu a citlivost,
• rozšíření znalosti toxicity minoritních kationtových specií a jejich biologických účinků,
• optimalizace jednoetapových extrakcí s minimem přeměn analyzovaných forem,
• rozvoj standardizovaných metodik pro rutinní analýzu v rámci mezinárodních srovnávacích studií.

Závěr

HPLC–ICP–MS se jeví jako nejvhodnější technika pro separaci a kvantifikaci kationtových specií arsenu v potravinách mořského původu. Hlavní výzvou zůstává spolehlivá jednodobá extrakce bez přeměn specií a eliminace nespektrálních interferencí. Pokrok v instrumentaci a metodických postupech otevře cestu ke komplexnímu mapování toxických a netoxických složek arsenu.

Reference

1. Chapman A. C.: Analyst, 1926, 51, 548.
2. Francesconi K. A., Sperling M.: Analyst, 2005, 130, 998.
3. Neff J. M.: Environ. Toxicol. Chem., 1997, 16, 917.
4. Niege C., Matysik F. M.: Anal. Chim. Acta, 2010, 65, 83.
5. Nischwitz V., Pergantis S. A.: J. Anal. At. Spectrom., 2006, 21, 1277.
6. Lynch H. N., Greenberg G. I., Pollock M. C., Lewis A. S.: Sci. Total Environ., 2014, 496, 299.
7. Sadee B., Foulkes M. E., Hill S. J.: J. Anal. At. Spectrom., 2015, 30, 102.
8. Maher W. A., Ellwood M. J., Krikowa F., Raber G., Foster S.: J. Anal. At. Spectrom., 2015, 30, 2129.
9. Edmonds J., Francesconi K. A.: Appl. Organomet. Chem., 1988, 2, 297.
10. Caumette G., Koch I., Reimer K. J.: J. Environ. Monit., 2012, 14, 2841.