Arsenic Speciation Analysis in Apple Juice Using HPLC-ICP-MS

Význam tématu

Arsen je v potravinách přítomen v různých chemických formách s odlišnou toxicitou. Inorganické formy arsenitu AsIII a arsenátu AsV patří mezi vysoce toxické a karcinogenní látky. Pochopení speciation a spolehlivé stanovení jednotlivých forem v potravinách a nápojích je proto zásadní pro posouzení zdravotního rizika a splnění regulačních požadavků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo navrhnout rychlou a jednoduchou přípravu vzorků komerčních jablečných šťáv a analyzovat pět druhů arsenových sloučenin při nízkých úrovních až do sub-µg/L. Pro separaci a detekci byl použit ověřený postup HPLC-ICP-MS na šesti různých značkách jablečných šťáv dostupných v Japonsku.

Použitá instrumentace

Přístrojová sestava:

• Agilent 1290 Infinity LC s binárním čerpadlem, autosamplerem a vakuovým odplyňovačem
• Kolony: ochranná Agilent G3154-65002 a separační G3288-80000 na bázi polymethakrylátu
• Agilent 8800 Triple Quadrupole ICP-QQQ (aplikovatelné i na model 8900 nebo single quad ICP-MS)
• Mobilní fáze: PBS, EDTA, octan sodný, dusičnan sodný a ethanol pH 11
• Pracovní podmínky: průtok 1,0 mL/min, objem injekce 100 µL, teplota sprayeru 2 °C, RF výkon 1550 W

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity arsenových forem byly mezi 10 a 22 ng/L.
• Celkové hladiny As v šesti jablečných šťávách nepřekročily 5 µg/L, podíl inorganického As (AsIII + AsV) byl vždy pod 3 µg/L.
• Spike recovery v reálném vzorku vykázala RSD ≤ 1,6 % pro koncentrace a ≤ 0,5 % pro retenční časy.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé stanovení toxických forem arseniku v potravinách a nápojích bez agresivní digesce, s minimálním rizikem změny speciation a s nízkými detekčními limity. Hodí se pro rutinní kontrolu kvality a dodržování legislativních limitů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další matrixy jako víno, rýže a vody.
• Využití vysokocitlivého ICP-QQQ pro sub-ng/L stanovení arsenu.
• Automatizace přípravy vzorků a kombinace s dalšími hyphenovanými technikami.

Závěr

Navržená HPLC-ICP-MS metoda s jednoduchou filtrací a 2× ředěním poskytla spolehlivé a citlivé stanovení pěti arsenových forem v jablečném džusu. Výsledky potvrzují nízké hladiny toxického inorganického arseniku v komerčních šťávách a podporují jejich bezpečnost.

Reference

1. World Health Organization Fact Sheet Arsenic 2022
2. Tanabe C K et al Speciated Arsenic Analysis in Wine Using HPLC-ICP-QQQ Agilent Publication 5991-8833EN
3. Yue B et al Rapid determination of five arsenic species in polished rice using HPLC-ICP-MS Agilent Publication 5991-5933EN