Use of Ion Mobility TWCCSN2 Values in Non-targeted Food Additives Screening

Význam tématu

Rostoucí počet potravinových přídatných látek a rozmanitost matrik vyžadují vysoce specifické a citlivé metody monitoringu. Ultra-výkonná kapalinová chromatografie spojená s iontově mobilitní spektrometrií (UPLC-IM-MS) nabízí další rozměr separace a generuje kolizní průřezy (CCS), které zvyšují spolehlivost detekce.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vytvořit komplexní knihovnu potravinových přídatných látek v pozitivním i negativním ionizačním režimu, doplněnou o parametry retenčního času, přesné hmotnosti, iontově mobilitní produkty a CCS hodnoty. Metoda byla testována na různých volně prodejných potravinách formou netargetovaného screeningu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků se nápoje naředily vodou (poměr 10:1 a 100:1) a jogurty extrahovaly metodou QuEChERS s acetonitrilem a disperzní SPE. Analýza probíhala na:

• Chromatografu ACQUITY UPLC I-Class PLUS s kolonkou HSS T3 (100 mm × 2,1 mm, 1,8 µm)
• Hmotnostním spektrometru SYNAPT G2-Si s iontově mobilitním modulem T-Wave CCS N2
• Softwaru MassLynx v4.1 pro sběr dat, UNIFI v1.94 a Progenesis QI pro post-processing

Hlavní výsledky a diskuse

Knihovna zahrnuje barviva, konzervanty, antioxidanty a sladidla (včetně glycyrrhizinu). Při netargetovaném screeningu citrónového nápoje byly identifikovány acesulfam K, sukralóza a kyselina citronová s přesností hmotnosti do 2 ppm a delta CCS < 2 %. V dalším vzorku (jahodovo-kiwi drink) metoda jednoznačně detekovala aspartam, acesulfam K a citrát s obdobnými přesnostmi. V toniku spikedněném dalšími barvivy a sladidly byly potvrzeny autorizované i nepovolené látky (alitam, glycyrrhizin) bez falešných pozitiv.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Jednotný screening velkého počtu přídatných látek
• Vyšší specifitu díky kombinaci retenčního času, m/z a CCS
• Snížení falešných detekcí v komplikovaných matricích
• Zvýšení efektivity regulačních kontrol a odhadu expozice

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření přístupu na další skupiny analytů (pesticidy, přírodní toxiny), využití pokročilých typů iontové mobility (cyklické IMS), budování cross-platform knihoven CCS a integrace do rutinních kontrolních laboratoří pro masový screening.

Závěr

Vyvinutá UPLC-IM-MS metoda s TW CCS N2 knihovnou potravinových přídatných látek je robustní, spolehlivá a poskytuje vysokou jistotu detekce i při stopových koncentracích, čímž podporuje efektivní a flexibilní netargetovaný screening.

Reference

1. Regulation (EC) No 882/2004 o oficiálních kontrolách potravin a krmiv
2. Directive 94/35/EC a 94/36/EC o potravinových přídatných látkách
3. European Commission Food Improvement Agents
4. Goscinny S. a McCullagh M. Reduction of False Identifications in Pesticide Screening, ASMS 2013
5. McCullagh M. a Goscinny S. Discovery of Pesticide Protomers Using Ion Mobility, Waters Application Note 2014
6. Goscinny S. et al. Ion Mobility Screening for Pesticides in Food, Rapid Commun. Mass Spectrom. 2019
7. McCullagh M. et al. Cross-Platform Robustness of CCS Metrics, ASMS 2019
8. McCullagh M. et al. Performance of Cyclic Ion Mobility for Antibiotics, Rapid Commun. Mass Spectrom. 2019
9. McCullagh M. et al. Enhancing Specificity in Medicinal Plants, Phytochemical Analysis 2019
10. McCullagh M. et al. Steviol Glycosides Analysis by IMS-MS, Anal. Chem. 2018
11. Goshawk J. et al. Development of a Natural Products Library Using Ion Mobility, ASMS 2019