Determination of PAH4 in edible oils with automated sample preparation

Význam tématu

Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) patří k environmentálním kontaminantům vznikajícím neúplným spalováním. Jsou vysoce lipofilní, karcinogenní a v potravinách s vysokým obsahem tuků, zejména v jedlých olejích, představují významné zdravotní riziko. Evropská legislativa (Nařízení (EC) č. 1881/2006 a č. 835/2011) stanovuje maximální hodnoty 2 µg/kg pro benzo[a]pyren a 10 µg/kg pro sumu čtyř PAH (PAH4), což vyžaduje spolehlivé, citlivé a rutinně použitelné analytické metody.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo transformovat existující metodiku online SPE („donor–acceptor complex chromatography“, DACC) spojenou s HPLC-FLD z platformy UltiMate 3000 na moderní systém Thermo Scientific Vanquish Core. Hlavními cíli byly zkrácení doby analýzy, zjednodušení manipulace se vzorkem a dosažení citlivosti pod zákonnými limity pro čtyři regulované PAH (benzo[a]pyren, benzo[a]antracen, chrysén, benzo[b]fluoranthen).

Použitá metodika a instrumentace

• Automatizovaná příprava vzorku: 1 g oleje zředěný isopropanolem, filtrace PTFE 0,45 µm, přímá injekce do autosamplu.
• Online SPE: DACC kolonka ChromSpher Pi pro odstranění matrice a koncentraci PAH.
• HPLC systém Vanquish Core s loading a analytical pumpou, split samplerem, dvěma Nucleodur PAH kolonkami (125×4 mm a 100×4 mm), DACC trap kolonkou (3×80 mm) a fluorescenčním detektorem s dual PMT.
• Mobilní fáze: voda, acetonitril, isopropanol; gradientní režim pro separaci a reverzní průtok pro regeneraci DACC.
• Kalibrace externí i v analytem očištěné matrici; interní standard byl pro surové oleje vyloučen kvůli interferencím.

Hlavní výsledky a diskuse

• Doba analýzy ~1 h oproti 8–10 h u tradičních postupů.
• Oddělení PAH4 bez významných interferencí; overlap perylen/benzo[b]fluoranthene byl zanedbatelný díky nízké odezvě perylenu.
• Vysoká účinnost zachycení na DACC s odchylkami ±10 % vůči přímým injekcím.
• LOQ 0,1 µg/kg (S/N >19), možnost dalšího zvýšení citlivosti změnou injekčního objemu či dávky vzorku.
• Robustní provoz kolonek po stovkách injekcí.
• Analýza reálných vzorků: surové a rafinované oleje, syntetický triglycerid; surové kokosové oleje obsahovaly až ~90 µg/kg PAH, rafinované vzorky byly výrazně čistší.
• Reprodukovatelnost RSD <5 %; spike recovery 91–131 %; carryover <0,1 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zkrácení celkové doby analýzy a snížení pracovní náročnosti díky plné automatizaci.
• Eliminace časově i rozpouštědly náročné manuální SPE nebo LLE.
• Vysoká citlivost a robustnost vhodná pro rutinní QA/QC laboratoře v potravinářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky na širší spektrum PAH či dalších lipofilních kontaminantů.
• Integrace s pokročilými datovými platformami pro vzdálenou správu a diagnostiku systémů.
• Zvýšení citlivosti modifikací fluorescenčních parametrů a většími injekčními objemy.
• Aplikace DACC-HPLC-FLD pro screening dalších environmentálních či potravinářských kontaminantů.

Závěr

Implementace online SPE (DACC) s HPLC-FLD na Vanquish Core poskytuje rychlou, citlivou a robustní metodu pro stanovení PAH4 v jedlých olejích. Metoda splňuje právní požadavky EU, zkracuje čas analýzy, minimalizuje manuální kroky a snižuje spotřebu rozpouštědel.

Reference

• Commission Regulation (EC) No 1881/2006 a No 835/2011.
• van Stijn F. et al. Determination of PAHs in edible oils by on-line DACC and HPLC-FLD, J. Chromatogr. A, 750 (1996), 263–273.
• DIN EN ISO 22959:2009 – Animal and vegetable fats and oils – Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons by on-line DACC and HPLC-FLD.