Analysis of Illegal Dyes in Food Matrices using Automated Online Sample Preparation with LC/MS

Význam tématu

Sudanová barviva jsou zakázané azobarviva spojovaná s karcinogenními a mutagenními účinky. Přesto se občas vyskytují v potravinách s červeným či oranžovým zbarvením, zejména v chilli omáčkách a korenících směsích. Spolehlivé a citlivé metody detekce jsou klíčové pro ochranu spotřebitelů a dodržování legislativních norem.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou, citlivou a vysoce propustnou analytickou metodu pro současnou detekci a kvantifikaci pěti zakázaných barviv (Sudan I–IV, Para Red) v různých potravinových matricích. Využita byla automatizovaná online příprava vzorku za použití TurboFlow technologie spojená s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií.

Použitá instrumentace

• Automatizovaný systém Transcend TLX-1 s TurboFlow XL C8 kolonkou
• Analytický HPLC modul s Thermo Scientific Accucore Phenyl-Hexyl 50 × 3 mm, 2,6 μm
• Orbitrapový hmotnostní spektrometr Thermo Scientific Exactive s H-ESI zdrojem
• Softwarové řízení Aria OS a zpracování dat Xcalibur a LCquan

Metodika

Ze čtyř komerčně dostupných omáček (chilli omáčka I, II; hot sauce I, II) bylo odebráno 3 g homogenizovaného vzorku. Přidáním 30 mL acetonitrilu, vortexováním a 60minutovou ultrazvukovou extrakcí se získal extrakt, který byl separován centrifugací a filtrován (0,45 μm). Následovala automatická online extrakce na TurboFlow kolonce: interferující složky byly odplaveny do odpadu, analyt retenován a poté eluován na analytickou kolonu pro LC separaci. Mobilní fáze A (0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě) a B (0,1 % kys. mravenčí v ACN) byla vedena gradientní elucí v šestimimunovém prostoru. Do MS byly analyty detekovány v pozitivním režimu m/z 240–390 při rozlišení 50 000.

Hlavní výsledky a diskuse

Limit kvantifikace (LOQ) se pohybuje v rozmezí 5–20 ng/g s koeficientem regrese R² > 0,99. Relativní odchylky (RSD) při LOQ byly < 15 % a při 100 ng/g běžně < 10 %. Obnovení analyzovaných barviv dosahovalo 80–120 % ve všech maticích, což potvrzuje nízké vlivy matice. Metoda umožnila separaci a detekci všech pěti sloučenin během jedné minuty chromatografie.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaná online příprava vzorku výrazně zkracuje čas manipulace a redukuje riziko chyb laboratorního personálu. Šestimunitová LC metoda a možnost multiplexace systému Transcend TLX-4 umožňuje analýzu více než 30 vzorků za hodinu. Metoda je vhodná pro rutinní screening a kvantifikaci zakázaných barviv v potravinářských kontrolních laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření panelu detekovaných barviv o další zakázané azovarviva či structure-analogické látky. Optimalizace objemu vstřikovaného extraktu pro dosažení nižších LOQ. Integrace s řízenou databází výsledků a automatická vládní či průmyslová reportáž. Potenciální využití v dalších náročných matricích, jako jsou tuky, oleje či pekařské výrobky.

Závěr

Popsaná metoda kombinuje vysokou citlivost, přesnost a reprodukovatelnost s minimálním časem přípravy vzorku. Automatizovaný online přístup zvyšuje propustnost a spolehlivost analýzy Sudan barviv v potravinách, čímž významně podporuje kontrolu kvality a bezpečnost potravin.

Reference

1. U.S. Title 21 of the Code of Federal Regulation Part 73, Subpart A.
2. Commission Decision 2003/460/EC on emergency measures regarding hot chili and hot chili products.
3. Commission Decision 2004/92/EC on emergency measures regarding chili and chili products.
4. R. Rebane et al., J. Chromatogr. A, 2010, 1217, 2747–2757.
5. J. Gilbert, Advances in Instrumental Methods for Food Analysis, 2007.