Analysis of Plasticizer Contaminants in Beverages and Milk using an Automated System Based on Turbulent-flow Chromatography Coupled to LC-MS/MS

Význam tématu

Phthaláty a další změkčovadla jsou široce používána v potravinářském průmyslu a spotřebním zboží, přičemž mohou kontaminovat nápoje a mléčné výrobky. Díky jejich potenciálním endokrinně disruptivním účinkům je nezbytné monitorovat jejich obsah v potravinách. Automatizované techniky přípravy vzorků minimalizují riziko křížové kontaminace a zrychlují analýzu, což je klíčové pro laboratoře QA/QC i výzkumné ústavy.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem předložené metody je rychlá a citlivá detekce jedenácti plastifikátorů (10 fthalátů a jeden adipát) v nápojích (pomerančový džus, hořká citronáda) a mléce (1,5 % tuku) v koncentracích 0,05–100 mg/L. Metoda kombinuje online automatizované čištění a koncentraci vzorků pomocí turbulentní chromatografie TurboFlow s HPLC separací a detekcí na triple kvadrupólovém LC-MS/MS přístroji.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá online systém Thermo Scientific Transcend TLX se sloupci TurboFlow (C18 XL, 0,5 × 50 mm) a analytický Hypersil GOLD C18 (150 × 2,1 mm, 3 µm). Detekce probíhá na TSQ Access Max triple kvadrupólovém hmotnostním spektrometru v režimu positive ESI a timed SRM.
Klíčové kroky:

• Předčištění a centrifugace vzorků (250 µL) po přidání interních standardů (5 µg/mL) a methanolu na konečný objem 1 mL.
• Automatické vstřikování 10 µL vzorku, online TurboFlow separace matric a analyty jsou převedeny na analytický sloupec.
• Gradientní eluce s mobilními fázemi acetonitril (0,1 % HCOOH), methanol (0,1 % HCOOH) a voda (0,1 % HCOOH).
• SRM přenosy – u každého analytu je monitorován kvantifikátor a kvalifikátor, interní standardy d4-DiBP, d4-DHP, d4-DEHP.

Instrumentace:

• Transcend TLX-1 system
• TSQ Quantum Access Max MS
• Sartorius a Precision analytické váhy
• Vortex, ultrazvuková lázeň, centrifuga Thermo Scientific Multifuge X3

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity kalibrační křivek dosahuje koeficientu determinace >0,985 pro rozsah 0,05–5 mg/L (menší fthaláty) a 2–100 mg/L (větší analyty). Specifičnost je potvrzena SRM iontovými poměry v souladu s nařízením 657/2002/EC a retenční odchylky jsou ≤±2,5 %. Recovery v pomerančovém džusu a hořké citronádě se pohybují mezi 90–115 % (RSD 3–8 %), v mléce 70–111 % (RSD 2–9 %). Nejnižší recoveries (DiDP, DEHA) poukazují na nutnost další optimalizace pro tukové matice.

Přínosy a praktické využití metody

Online TurboFlow přístup umožňuje:

• Redukci ručního zpracování vzorků, minimalizaci křížové kontaminace.
• Zkrácení doby analýzy (22 min běh metody) oproti klasickým SPE/LLE postupům.
• Vyšší vzorkovou propustnost laboratoří a spolehlivou kvantifikaci nízkých koncentrací plastifikátorů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj přístrojů s vyšším rozlišením a citlivostí (třeba Orbitrap či Q-TOF) umožní rozšíření analyzované škály kontaminantů. Návrh akcelerovaných validačních protokolů a standardizace online přípravy vzorků podpoří širší implementaci v potravinové kontrole a environmentální analýze. Kombinace s vysokorychlostními UHPLC systémy může dále zkrátit dobu analýzy.

Závěr

Prezentovaná metoda dokazuje spolehlivou a efektivní online kombinaci TurboFlow chromatografie s LC-MS/MS pro stanovení plastifikátorů v nápojích a mléce. Robustní validace prokazuje dobrou linearitu, čistotu extraktů a opakovatelnost výsledků. Automatizace minimalizuje riziko kontaminace a výrazně zrychluje pracovní postupy v rutinní analýze.

Reference

• Commission Decision 657/2002 of August 2002 on implementing Council Directive 96/23/EC concerning performance of analytical methods and the interpretation of results. Official Journal L221, 8–36, 2002.