Selective Analysis of Patulin in Apple Juice Using the ACQUITY UPLC H-Class System with the ACQUITY QDa Mass Detector

Význam tématu

Patulin je mykotoxin běžně se vyskytující v jablečných výrobcích a jeho přítomnost představuje zdravotní riziko. Legislativa EU a FDA nastavuje maximální limity patulinu v džusech a dětské výživě. Pro zajištění bezpečnosti potravin je nutné vyvíjet citlivé a selektivní analytické metody schopné detekovat patulin pod legislativními hranicemi.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout spolehlivou metodu pro selektivní detekci a kvantifikaci patulinu v jablečném džusu s limity pod 5 µg/l. Metoda kombinuje UPLC separaci s masovým detektorem QDa a využívá RADAR technologii pro simultánní sběr plného spektra k ověření absence rušivých látek.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla prováděna na systému ACQUITY UPLC H-Class se sloupcem BEH Shield RP18 (1,7 µm, 2,1×100 mm). Mobilní fáze voda s 0,1 % NH4OH a acetonitril s 0,1 % NH4OH při gradientu 99–1 % A/B. Ionizace ESI v negativním módu na detektoru ACQUITY QDa s režimem SIR (m/z 152,9 pro patulin, 124,8 pro HMF). Vzorky byly připraveny extrakcí pevnou fází Oasis HLB a re-konstitucí pěti násobného soustředění.

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekce patulinu byla možná do 1 µg/l, kvantifikace s S/N > 10 od 5 µg/l, což je desetkrát pod limitem pro džusy a poloviční limit pro dětské produkty.
• Kalibrační přímka v matici jablečného džusu (5–200 µg/l) vykázala vynikající linearitu (r2 = 0,999).
• Matrix efekt byl vyhodnocen s potlačením signálu přibližně 10 %, což potvrzuje robustnost provedené přípravy vzorku.
• RADAR technologie umožnila paralelní získání plného spektra, prokázala nízkou interferenci v době eluce patulinu.
• Opakovatelnost 50 opakovaných injekcí patulinu na 5 µg/l byla 9 %, pod legislativní hranicí 20 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje citlivou a selektivní analýzu patulinu bez nutnosti složitého oddělení od HMF. Díky integraci QDa detektoru do klasického UPLC workflow lze snadno zvýšit spolehlivost identifikace a kvantifikace patulinu v kontrolních laboratořích potravinářského průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření využití masové detekce pro další mykotoxiny a kontaminanty v potravinách, kombinace UV a masové detekce v jedné analýze, automatizace přípravy vzorků a integrace online SPE pro zvýšení průchodnosti a reproducibility.

Závěr

Návržená UPLC-MS metoda s ACQUITY QDa detektorem prokázala vysokou selektivitu, citlivost a reprodukovatelnost při analýze patulinu v jablečném džusu. Splňuje i přísné legislativní požadavky a je vhodná pro rutinní kontrolní analýzy v potravinářském sektoru.

Reference

1. US FDA website – informace o limitech patulinu.
2. Commission Regulation (EC) No 1881/2006 Section 2.3.
3. J Morphet, Rapid Analysis of Patulin Contaminination in Apple Juice, Waters application note no 720002410en, 2008.
4. Commission Directive 2002/657/EC, Off. J. of the European Communities No L221/8.