Patulin and Hydroxymethylfurfural in Apple Juice Using In-Line SPE Cleanup and Concentration

Význam tématu

Patulin je mykotoxin vznikající v plesnivých jablkách a slouží jako ukazatel kvality zpracovaných ovocných výrobků. Hydroxymethylfurfural je produkt termální degradace cukrů, indikující tepelnou zátěž během zpracování sladkých potravin. Oba analyty jsou slabě hydrofobní a netečné a často se na běžných reverzních fázích koeluují, což komplikuje jejich spolehlivou kvantifikaci v komplexních matricích jako je jablečný džus.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit rychlou a reprodukovatelnou metodu pro současnou analýzu patulinu a HMF v jablečném džusu a pyré s využitím in-line SPE pro vyčištění vzorku a koncentraci analyzovaných složek. Metoda byla navržena tak, aby minimalizovala ruční zásahy a zvýšila průchodnost při zachování vysoké selektivity a citlivosti.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky jablečného pyré a nefiltrovaného džusu byly ošetřeny pektinázou, odstředěny a přefiltrovány. In-line SPE čistění využívá kolonku s výplní Acclaim Mixed-Mode WCX-1 (3,0 × 50 mm), která díky iontové exkluzi oddělí organické kyseliny a fenoly od cílových sloučenin. Analyty byly poté převedeny na analytický sloupec Acclaim C30 (2,1 × 150 mm, 3 µm) instalovaný na systému Dionex UltiMate 3000 RSLC s duálním gradientem. Detekce probíhá ve 276 nm pomocí diodového array detektoru s rychlostí sběru dat 5 Hz.
Parametry metody:

• Mobilní fáze: pumpa A – acetonitril, pumpa B – 1 mM dihydrogensíran sodný + 4 mM hydrogensíran sodný + 0,1 mM pyrofosforečnan, pH 6,5; pumpa C – 12,5 mM formiát amonný + 50 mM kyselina mravenčí, pH 3,1
• Gradient: přechod z vysokého podílu vodné fáze na organickou a zpět v průběhu 9 minut
• Průtok: 0,40 mL/min pro obě větve
• Vstřik: 60 µL
• Teplota kolony: 25 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala odlišné retence patulinu a HMF s vynikajícím rozlišením na sloupci C30. In-line SPE zajistilo efektivní potlačení rušivých složek matrice a stabilní výtěžky extrakce nad 90 % pro patulin a nad 85 % pro HMF. Koeficient variace retence byl nižší než 1,5 % při opakovaných injekcích, což potvrzuje vysokou reprodukovatelnost.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená metoda umožňuje rychlou a vysoce přesnou kontrolu kvality jablečných produktů v rutinní analýze QA/QC, s omezením ruční práce a rizika kontaminace vzorku. In-line čištění vede k vyšší průchodnosti laboratoře a lepší kontrole kvalitativních parametrů.

Budoucí trendy a možnosti využití

V budoucnu lze metodu rozšířit o multi-analyty, například aromatické fenoly a další mykotoxiny. Integrace s vysokorozlišujícími hmotnostními analyzátory by mohla zvýšit selektivitu a citlivost. Automatizace celého procesu přispěje k dalšímu zvýšení efektivity laboratorního provozu.

Závěr

Použití in-line SPE v kombinaci s RP-HPLC na sloupci C30 poskytuje spolehlivý postup pro současnou analýzu patulinu a HMF v jablečných výrobcích. Metoda se vyznačuje vysokou rychlostí, přesností a reprodukovatelností, což podporuje její aplikaci v potravinářských laboratořích.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Patulin and Hydroxymethylfurfural in Apple Juice Using In-Line SPE Cleanup and Concentration. Application Note PB20652_E. 2012.