4.04.4.2 Aroma e contaminanti dei pesci
Tra le applicazioni delle tecniche di estrazione volatile, è stato sviluppato un metodo facile e veloce per determinare alcuni contaminanti come i livelli di residui di 2-fenossietanolo nei tessuti dei pesci e nel plasma sanguigno48 e, successivamente, utilizzare il metodo per monitorare la dinamica dei residui di 2-fenossietanolo nei pesci trattati con anestetici.
Il 2-fenossietanolo (etere etilenico glicolico monofenilico, C8H10O2) è un promettente agente anestetico utilizzato nella pesca e nell’acquacoltura.
È stata sviluppata una nuova procedura che utilizza la microestrazione in fase solida (SPME) dell’analita target dallo spazio di testa del campione seguita dalla gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS).48 Sia la manipolazione del campione, finalizzata al massimo trasferimento di 2-fenossietanolo nello spazio di testa, che le condizioni SPME-GC-MS sono state attentamente ottimizzate.
Per l’ottimizzazione, sono state testate diverse condizioni di preparazione del campione e SPME.48
I campioni di tessuto di pesci non esposti al 2-fenossietanolo sono stati utilizzati per sviluppare e caratterizzare il metodo SPME. I campioni drogati senza modifica della matrice sono stati preparati come segue: 5 μl di standard di lavoro sono stati aggiunti a 2 g di tessuto di pesce macinato per ottenere un livello finale di spike di 3-382 mg kg-1.
Successivamente, sono state testate diverse modifiche alternative della matrice: (I) 2 g di tessuto con spike o di tessuto con residui incorsi sono stati trasferiti in una fiala da 10 ml di spazio di testa (HS), a cui sono stati aggiunti 2 ml di acqua ultrapura; (II) 2 g di tessuto con residui incorsi sono stati macinati con 2 g di solfato di sodio; e (III) 2 g di tessuto con residui incorsi sono stati macinati con 2 g di solfato di sodio e poi immersi in 3 ml di acqua ultrapura in una fiala HS da 10 ml. Tutti i campioni modificati sono stati agitati vigorosamente per 20 min prima dell’analisi SPME.
Per identificare la fibra più efficiente per l’estrazione dell’analita, sono state valutate tre fibre SPME disponibili in commercio (PA, PDMS/CAR/DVB, e CW/DVB), con diversa selettività della fase stazionaria. Un tessuto di pesce (non modificato) con un livello di 33 mg kg-1 è servito come controllo in questi esperimenti di prova delle fibre.
Tutte le estrazioni sono state effettuate nelle stesse condizioni (60 minuti di assorbimento a 30 °C). Risultati di efficienza di estrazione insoddisfacenti (basati sulla risposta del rivelatore, cioè il confronto del rapporto segnale-rumore) sono stati ottenuti utilizzando le fibre PA e CWX/DVB. La fibra mista PDMS/CAR/DVB ha prodotto i migliori risultati ed è stata quindi impiegata nei nostri successivi esperimenti.
Sperimenti incentrati sulla dinamica dell’estrazione del 2-fenossietanolo sono stati condotti con tempi di estrazione di 5, 15, 30, 40 e 60 minuti a 30 °C. Gli esperimenti sono stati eseguiti utilizzando campioni di tessuto di pesce con un livello di 1 mg kg-1. La quantità di analita estratto è aumentata continuamente nel corso dell’intervallo di tempo di estrazione. Per mantenere la produttività del campione di laboratorio a un livello accettabile, non è stato considerato un ulteriore aumento del tempo di estrazione. Il tempo di estrazione di 60 min è stato scelto per ulteriori analisi.
Utilizzando una fibra divinylbenzene/Carboxen/polidimetilsilossano (PDMS/CAR/DVB) per 60-min di preparazione del campione a 30 ° C e un rivelatore a trappola ionica operato in modalità MS/MS, Klimancova et al.48 ottenuto la rilevazione (LOD) e quantificazione (LOQ) limiti di 0,03 e 0,1 mg kg-1 di campione, rispettivamente. Il metodo è stato lineare in un intervallo di 0,1-250 mg kg-1 e, a seconda della matrice del campione e del livello di spike, è stata ottenuta una ripetibilità (espressa come deviazione standard relativa, R.S.D.) tra il 3 e l’11%.48
I composti organici del mercurio, di cui il metilmercurio è il più comune, sono di particolare preoccupazione a causa della loro maggiore tossicità. In risposta alla crescente domanda, nell’ultimo decennio sono state sviluppate diverse tecniche analitiche per specializzare gli organomercuriali nei campioni biologici.
Di recente, la microestrazione in fase solida (SPME) è diventata una tecnica diffusa senza solventi per la determinazione GC degli organometallici. La SPME non solo offre la possibilità di un sistema integrato campione-estrazione-campione-introduzione veloce e senza solventi, ma può anche fornire una migliore pre-concentrazione dell’analita rispetto alle tecniche di estrazione liquido-liquido (LLE). Inoltre, quando si applica la tecnica di preparazione del campione dello spazio di testa (HS), può essere eseguita anche la separazione della matrice basata sulle differenze di volatilità dell’analita e di altri composti presenti nella soluzione del campione. Va notato, tuttavia, che altri metodi integrati di estrazione-preconcentrazione senza solventi, cioè quelli che applicano la tecnica purge-and-trap o stir bar sorptive extraction (SBSE), sono anche interessanti alternative alla SPME per varie determinazioni organometalliche.
L’applicazione di un metodo analitico conveniente (SPME-GC-pirolisi-AFS sistema) per la determinazione di MeHg in campioni di frutti di mare dieta tipica è stato proposto.49 Lo studio si è concentrato sull’indagine delle modifiche necessarie per metodi consolidati che coinvolgono la digestione alcalina al fine di utilizzare la fenilazione in fase acquosa e la preparazione del campione SPME per analizzare campioni di cibo con matrici complesse contenenti MeHg nell’intervallo di 100 ng g-1.
Procedura di preparazione del campione: 250 mg di campione liofilizzato e macinato o materiale di riferimento certificato (CRM) è stato accuratamente pesato in una fiala di vetro pulito 30 ml, e 5-6 ml di 25% (w / v) KOH in metanolo o 18% (w / v) NaOH in metanolo sono stati aggiunti (entrambi erano 4.5 M). La fiala è stata poi sigillata con un tappo a vite rivestito in PTFE e posto in un bagno ad ultrasuoni per 3 ore a 75 ° C. Dopo che la fiala è stata lasciata raffreddare a temperatura ambiente, la procedura variava a seconda del contenuto di MeHg del campione. Nel caso di campioni ad alto contenuto (contenenti pochi μg-1 MeHg in base al peso secco), l’intero digest è stato accuratamente risciacquato in un matraccio volumetrico da 50 ml. Da questa soluzione, 1 ml è stato pipettato in un matraccio tarato da 10 ml.
Se il metodo di aggiunta standard doveva essere utilizzato, 1 ml di standard MeHgCl acquoso è stato anche aggiunto alla soluzione prima di essere diluito al volume nominale. I livelli di aggiunta standard corrispondevano al risultato di 1×, 2×, o 4× la concentrazione attesa dell’analita nella soluzione del campione.
Nel caso di campioni a basso contenuto (contenenti solo circa 100 ng g-1 MeHg o meno), dopo che la fiala è stata lasciata raffreddare a temperatura ambiente, il digest è stato agitato per alcuni secondi, e poi 5 ml sono stati pipettati in una fiala da centrifuga di vetro da 6 ml. La soluzione è stata centrifugata per 15 minuti a 4100 g e 20 °C. Dal surnatante, 1 ml è stato trasferito in un pallone volumetrico da 10 ml, e il metodo di aggiunta standard è stato effettuato come descritto sopra.
In entrambi i casi, 1 ml dai 10 ml diluito (e spiked) soluzioni è stato pipettato in 30 ml fiale di vetro, ciascuno contenente 10 ml di un 1 M, pH = 5 tampone acetato. A quel punto, una barra di agitazione pulita rivestita in PTFE è stata posta nella fiala. Infine, 1 ml di appena preparato 1% NaBPh4 è stato aggiunto, e la fiala è stata immediatamente sigillata con un tappo a vite dotato di un PTFE rivestito setto di gomma. La fiala è stata posta su una piastra di agitazione magnetica, e durante l’agitazione vigorosa (700 rpm), è stata effettuata l’estrazione SPME dello spazio di testa. La fibra rivestita con un film di 100 μm di poli (dimetilsilossano) (PDMS). Dopo l’estrazione, la fibra è stata introdotta nella porta di ingresso riscaldata del GC per il desorbimento termico e la determinazione di pirolisi-AFS.
Il contenuto totale di Hg dei campioni è stato determinato con il mercurio diretto utilizzando 100 mg di campione solido e la calibrazione esterna.49
È stata proposta un’altra tecnica per la determinazione del metilmercurio nel tessuto del pesce che consiste nel sistema GC-ICP-MS con una tecnica SPME (PDMS) per l’estrazione dell’analita.41
Preparazione del campione: 0,25 g di campione con una quantità appropriata di spike MM198 Hg arricchito e 20 ml di soluzione metanolica KOH al 25% (m/v) sono stati agitati per 5 ore e poi conservati a 4 °C fino all’analisi. Sei campioni di calibrazione di diluizione isotopica inversa spike sono stati preparati per quantificare la concentrazione del picco MM198 Hg arricchito. Un volume di 0,200 ml di soluzione arricchita MM198 Hg spike e 0,240 ml di 2,042 μg ml-1 (o 1,993 mg ml-1) naturale abbondanza soluzione mmHg sono stati accuratamente pipettati in una fiala e diluiti con metanolo a 10 ml. Per la preparazione del campione SPME spazio di testa, solo un volume di 100 ml di digest o campione di calibrazione inversa diluizione isotopica spike (a causa della elevata sensibilità della SPME GC-ICP-MS) è stato trasferito in una fiala di vetro da 50 ml per la quantizzazione.
Una volta aggiunti 20 ml di 1 mol l-1 soluzione tampone NaAc e 1 ml di 1% NaBPr4, la fiala è stata tappata con un PTFE rivestito in gomma siliconica setto. L’ago SPME è stato inserito attraverso il setto e la preparazione del campione dello spazio di testa è stata eseguita per 10 minuti. Durante l’estrazione, la soluzione è stata agitata vigorosamente con un’ancoretta magnetica rivestita di teflon. L’analita raccolto è stato poi desorbito dalla fibra SPME sulla colonna GC.