Determination of Mineral Oil Hydrocarbons in Food and Food Packaging using LC-GCxGCMS Technique

Význam tématu

Kontaminace potravin minerálními oleji (MOH) představuje rostoucí problém v potravinářském průmyslu i spotřebitelském prostředí. Zvlášť frakce aromatických uhlovodíků (MOAH) jsou podezřelé z karcinogenního účinku, proto je nezbytné jejich hladiny v potravinách udržovat co nejnižší dle principu ALARA. Vyhovující analytické metody přispívají k ochraně zdraví spotřebitelů a naplnění budoucích legislativních požadavků.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje validaci a aplikaci metody online HPLC–GC×GC–FID/MS pro kvantifikaci a identifikaci MOH (MOSH a MOAH) v potravinách a obalových materiálech. Hlavním cílem je nabídnout plně automatizované, citlivé a reprodukovatelné řešení vyhovující evropské normě EN 16995:2017.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická metoda kombinuje normal-fázovou HPLC pro předčištění vzorku s on-line přenosovou modulací do dvoukolonové GC×GC separace:

• Extrahční rozpouštědlo: n-hexan s interními standardy MOSH/MOAH
• Pre-separace: HPLC s gradientem n-hexan/dichlormethan na silikagelu
• Flash chromatografie na Al₂O₃ k odstranění přírodních alkanů (C23–C33)
• Online rozhraní LC–GC Chronect (AXEL SEMRAU) pro modulaci frakcí MOSH a MOAH
• GC×GC kolony s retenčními mezerami a detekce FID
• Komplexnější identifikace MOAH pomocí GC×GC–MS

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaný protokol pro extrakci a on-line HPLC–GC×GC ukázal:

• Účinné odstranění interferujících přírodních alkanů po flash chromatografii, snížení falešně pozitivních signálů
• Lineární a přesná kvantifikace MOH v rozmezí 0,5–6000 mg/kg
• MOH recovery testy na vzorcích rýže prokázaly celkovou návratnost ~99 % (4,95 mg/kg ze 5 mg/kg)
• GC×GC–MS umožňuje detailní profilaci MOAH a odlišení zdrojů kontaminace (tiskové barvy, recyklovaný papír)

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje:

• Plně automatizované měření s minimem manuálních zásahů
• Vysokou citlivost a selektivitu pro MOSH/MOAH ve složitých potravních matricích
• Možnost ověření funkčních bariér v obalech a hodnocení migračních rizik
• Splnění požadavků normy EN 16995:2017 a budoucích legislativních limitů

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj technologie směřuje k:

• Implementaci plně kvantitativního GC×GC–MS s automatickou dekonvolucí signálů
• Integraci umělé inteligence pro rychlou identifikaci rizikových látkových zón
• Rozšíření aplikace na další matricové třídy (biologické tkáně, kosmetika)
• Vývoj normativních limitů a standardizovaných referencí pro MOH

Závěr

Online HPLC–GC×GC–FID/MS představuje robustní, citlivou a vysoce selektivní metodu pro analýzu minerálních olejů v potravinách a obalových materiálech. Kombinace předčištění, flash chromatografie a dvourozměrné separace splňuje požadavky evropské normy a poskytuje detailní pohled na složení MOH kontaminantů.

Reference

1. EU: COMMISSION RECOMMENDATION (EU) 2017/84 of 16 January 2017
2. Mineral Oil Hydrocarbons in Food, EFSA Journal 2012;10(6):2704
3. EN 16995:2017 Determination of mineral oil saturated hydrocarbons (MOSH) and mineral oil aromatic hydrocarbons (MOAH) with on-line HPLC-GC-FID analysis
4. Biedermann M., Grob K. On-line coupled high performance liquid chromatography–gas chromatography for the analysis of contamination by mineral oil. Part 1: Method of analysis. Journal of Chromatography A 2011, 1255, 56–75
5. Shimadzu Corporation: AOAC 2023 T043, Determination of Mineral Oil Hydrocarbons in Food and Food Packaging using LC-GCxGCMS Technique