Ekstrakcja i analiza WWA w oliwie z oliwek przy użyciu polimeru molekularnie odciśniętego SPE i GC-MS

Olga Shimelis, Katherine Stenerson, Daniel VitkuskeSanja Beyowich¹, Brian Boyd¹

MIP Technologies AB, Scheelevagen 22, 220 07 Lund, Sweden

Reporter US Volume 27.5

Wprowadzenie

Pierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) to środowiskowe związki rakotwórcze, które mogą być obecne w żywności z wielu różnych źródeł - zarówno naturalnych, jak i pochodzących z zanieczyszczeń, opakowań lub procedur przygotowywania żywności, takich jak podgrzewanie i grillowanie (1). WWA składają się z połączonych pierścieni aromatycznych. Ze względu na lipofilowy charakter WWA, tłuszcze i oleje mogą być szczególnie podatne na zanieczyszczenie WWA. Wcześniej w oliwie z oliwek z pierwszego tłoczenia stwierdzono poziomy WWA wynoszące nawet 26 μg/kg (2). Struktury reprezentatywnych WWA przedstawiono na Rysunku 1. W 2005 roku Rozporządzenie Komisji Unii Europejskiej (WE) nr 208/2005 ustaliło maksymalne limity WWA w żywności. Dla olejów i tłuszczów przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi maksymalny limit pozostałości benzo(a)pirenu w mokrej masie wynosi 2 μg/kg (3). Oleje jadalne są szczególnie trudne do analizy, ponieważ matryca olejowa przeciąża kolumny HPLC.

Rysunek 1. Reprezentatywne struktury WWA

SPE jest jedną z najpopularniejszych metod ekstrakcji WWA z oleju. Oceniliśmy niedawno opracowany polimer wdrukowany molekularnie (SupelMIP^® PAHs) do ekstrakcji WWA z oliwy z oliwek i późniejszej analizy metodą GC-MS.

Polimery wdrukowane molekularnie

Polimery wdrukowane molekularnie to klasa wysoce usieciowanych polimerowych elementów rozpoznawania molekularnego zaprojektowanych do wiązania jednego konkretnego związku docelowego lub klasy strukturalnie powiązanych związków z wysoką selektywnością. Materiał MIP jest zaprojektowany z wnękami, które są sterycznie i chemicznie komplementarne do docelowego analitu (analitów). W rezultacie między wnęką MIP a analitem może zachodzić wiele interakcji (np. wiązanie wodorowe, jonowe, van der Waalsa, hydrofobowe).

Ekstrakcja i analiza WWA w oliwie z oliwek

.Standardowa mieszanina związków WWA została przygotowana w chlorku metylenu i zawierała benzo(a)antracen, chryzen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)piren, indeno(123-cd)piren, dibenzo(ah)antracen i benzo(ghi)perylen.

Oliwa z oliwek zakupiona w sklepie została wzbogacona WWA w duplikatach na poziomie 2 μg/kg. Chryzen-d₁₂ był dodawany jako wzorzec wewnętrzny na poziomie 20 μg/kg.

0,5 g próbki oleju z dodatkiem i ślepej próby zmieszano z 0.5 ml cykloheksanu i ekstrahowano przy użyciu procedury SupelMIP SPE opisanej w Tabeli 1 i analizowano za pomocą GC-MS w warunkach opisanych w Tabeli 2.

.

Tabela 1.Procedura SPE SupelMIP PAHs (52773-U)

Wkład SPE:	SupelMIP SPE -PAHs,50 mg/3 mL(52773-U)
1.	Uzupełnić 1 ml cykloheksanu
2.	Załadować rozcieńczoną próbkę oleju
3.	Przepłukać 1 mL cykloheksanu
4.	Elutować 3 x 1 mL octanu etylu
5.	Odparować eluat SPE pod azotem w temperaturze 40 °C i ponownie zastąpić 0,2 mL octanu etylu do analizy.

Tabela 2.Warunki GC-MS dla analizy WWA (28471-U)

column:	SLB-5ms,30 m x 0.25 mm 1.D.,0.25  μm (28471-U)
Instrument:	Agilent® GC-MS
piec:	60 °C, 25 °C/min. do 275 °C (5 min.), 10°C/min do 300 °C (1 min.)
prędkość przepływu:	hel, 2 mL/min., stała
temp. wtryskiwacza.	300 °C
Detekcja MS:	Autotune + przesunięcie EM o 300
zakres skanowania:	SIM
Wtrysk:	1 μL, split

Odzysk

Oceniono odzysk WWA w próbkach oliwy z oliwek. Najpierw przeanalizowano ślepą próbkę oliwy pod kątem obecności zanieczyszczenia tła. Wartości odzysku zostały skorygowane o poziomy tła znalezione w próbce ślepej. Wyniki przedstawiono w Tabeli 3.

Tabela 3.Analiza pustych i wzbogaconych próbek oliwy z oliwek

Składnik	Blank μg/kg	Spiked 2(μg/kg) Odzysk
Benzo(a)antracen	3.4	65%
Chryzen	9.4	70%
Benzo(b)fluoranten	2.2	82%
Benzo(k)fluoranten	1.4	84%
Benzo(a)piren	3.0	87%
Indeno(123-cd)piren	2.4	95%
Olbenzo(ah)antracen	1.8	82%
Benzo(ghi)perylen	3.4	87%

Zanieczyszczenie tła WWA stwierdzono w ślepej próbce oliwy z oliwek. Najbardziej rozpowszechnionym związkiem był chryzen w ilości prawie 10 μg/kg. Jest to zgodne z wcześniejszymi badaniami, w których stwierdzono, że lekkie (2-4 pierścienie) WWA są bardziej dominujące w olejach (2).

Używając metody SupelMIP SPE PAH, zaobserwowano średni odzysk na poziomie 82%. Wszystkie związki zawierały co najmniej 4 połączone pierścienie aromatyczne.

Wnioski

W tym artykule opisaliśmy ekstrakcję WWA z oliwy z oliwek przy użyciu SupelMIP SPE PAHs i analizę za pomocą GC-MS. Procedura ekstrakcji jest bardzo prosta i obejmuje jedynie 5-etapowy proces oczyszczania SPE. Procedura jest odpowiednia dla większych cząsteczek WWA. Ekstrakcja mniejszych cząsteczek WWA (2-3 pierścienie) może być możliwa, jednak można oczekiwać niższych odzysków.

Materiały

Przepraszamy, wystąpił nieoczekiwany błąd

Network error: Failed to fetch

Referencje

1. Purcaro G, Morrison P, Moret S, Conte LS, Marriott PJ. 2007. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in vegetable oils using solid-phase microextraction?comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry. Journal of Chromatography A. 1161(1-2):284-291. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2007.05.105

2. Teixeira VH, Casal S, Oliveira MBP. 2007. PAHs content in sunflower, soybean and virgin olive oils: Evaluation in commercial samples and during refining process. Food Chemistry. 104(1):106-112. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.11.007

3. EU sets maximum levels of PAHs in food:. http://www.ihta.org/word_documents/EU_sets_ maximum_levels_of_PAHs_in_food.doc