Analysis of Contaminated Samples by DPiMS-2020 (1): Detection of Surfactants in Beverages

Význam tématu

Ochrana spotřebitelů a zajištění kvality nápojů vyžaduje rychlé a spolehlivé metody detekce kontaminantů, zejména povrchově aktivních látek z prostředků mycích nebo toxických látek. Tradiční postupy často zahrnují složité extrakce a dlouhé analýzy, což omezuje včasnou identifikaci kontaminací.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout jednoduchou, citlivou a rychlou screeningovou metodu pro detekci detergentů a dalších cizorodých látek v nápojích. Výzkum se soustředil na využití metody probe electrospray ionizace (PESI) v kombinaci s přímou ionizací ve spektru MS pomocí přístroje DPiMS-2020.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika

• Přímé vzorkování: zasunutí PESI sondy do vzorku bez předchozích extrakcí.
• Vzorky: nápoje (ječný čaj, perlivé nápoje, sportovní nápoje, mléčný čaj) kontaminované komerčními mycími prostředky A–G.
• Příprava vzorku: smíchání vzorku s 2-propanolem v poměru 1:1, aplikace 9 μl na destičku.
• Ionizační režimy: negativní mód (0–1 min) a pozitivní mód (1–2 min).

Instrumentace

• DPiMS-2020 Direct Probe Ionization Mass Spectrometer.
• PESI (Probe Electrospray Ionization) zdroj: specifické nastavení pozice, rychlosti a doby ionizace.
• Hlavní parametry MS: teplota DL 250 °C, blok 30 °C, rozhraní ±2,45 kV, rychlost skenování 5000 μ/s.

Hlavní výsledky a diskuse

• Povrchově aktivní látky byly detekovány ve všech testovaných výrobcích s detekcí při 0,005 % (50 μl/L) kontaminace.
• Ionty charakteristické pro alkyl sulfáty, ether sulfáty a alkylaminoxidy byly snadno identifikovatelné v negativním i pozitivním módu.
• Metoda vykazuje nízké interferenční vlivy matric nápojů, což zajišťuje rychlou analýzu bez složité přípravy.
• Limit detekce (LOD) ve všech typech nápojů byl pod 0,001 % pro většinu surfaktantů.

Přínosy a praktické využití metody

• Významné zrychlení screeningu díky eliminaci kroků extrakce a chromatografie.
• Vysoká citlivost umožňuje včasné odhalení kontaminace povrchově aktivními látkami i toxickými aditivy.
• Metoda vhodná pro hromadné testování vzorků v kontrole kvality potravinářských a nápojových výrob.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikací na detekci dalších typů kontaminantů v různých potravinách a nápojích.
• Integrace s automatizovanými systémy pro vyšší propustnost v laboratorních i průmyslových provozech.
• Využití pro screening toxikologických hrozeb a vyšetřování alimentárních otrav.

Závěr

Přímá ionizace PESI-MS s přístrojem DPiMS-2020 nabízí rychlou, citlivou a jednoduchou metodu pro detekci surfaktantů v nápojích bez nutnosti složité přípravy vzorků. Metoda umožňuje spolehlivé screenování kontaminace již při nízkých koncentracích a představuje perspektivní nástroj pro QC a forenzní analýzu.

Reference

1. Nakano S., Kamata H., Sasaki N. et al. J. Mass Spectrom. Soc. Jpn., 67(2), 53–63, 2019.
2. Wada M. et al. Application of probe electrospray ionization mass spectrometry to the analysis of poisons and drugs in adulterated foods and beverages. Jpn. J. Forens. Sci. Technol.