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.

.

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.

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.

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