4.04.4.2 Fish Aroma and Contaminants
Wśród zastosowań technik ekstrakcji lotnej, szybką i łatwą metodą oznaczania niektórych zanieczyszczeń, takich jak poziom pozostałości 2-fenoksyetanolu w tkankach ryb i osoczu krwi, było opracowanie48 , a następnie wykorzystanie metody do monitorowania dynamiki pozostałości 2-fenoksyetanolu w rybach poddanych działaniu środka znieczulającego.
2-fenoksyetanol (eter monofenylowy glikolu etylenowego, C8H10O2) jest obiecującym środkiem znieczulającym stosowanym w rybołówstwie i akwakulturze.
Opracowano nową procedurę, która wykorzystuje mikroekstrakcję w fazie stałej (SPME) docelowego analitu z przestrzeni nadpowierzchniowej próbki, a następnie chromatografię gazową ze spektrometrią mas (GC-MS).48 Zarówno postępowanie z próbkami, mające na celu maksymalny transfer 2-fenoksyetanolu do przestrzeni nadpowierzchniowej, jak i warunki SPME-GC-MS zostały starannie zoptymalizowane.48
Do optymalizacji testowano różne warunki przygotowania próbek i SPME.48
Próbki tkanek ryb nienarażonych na 2-fenoksyetanol zostały użyte do opracowania i scharakteryzowania metody SPME. Spiked samples without matrix modification were prepared as follows: 5 μl wzorców roboczych dodano do 2 g zmielonej tkanki rybnej, aby uzyskać ostateczny poziom spikingu 3-382 mg kg-1.
Później przetestowano kilka alternatywnych modyfikacji matrycy: (I) 2 g tkanki kolczastej lub tkanki z powstałymi pozostałościami przeniesiono do fiolki typu headspace (HS) o pojemności 10 ml, do której następnie dodano 2 ml wody ultraczystej; (II) 2 g tkanki z powstałymi pozostałościami zmielono z 2 g siarczanu sodu; oraz (III) 2 g tkanki z powstałymi pozostałościami zmielono z 2 g siarczanu sodu, a następnie zanurzono w 3 ml wody ultraczystej w fiolce HS o pojemności 10 ml. Wszystkie zmodyfikowane próbki wstrząsano energicznie przez 20 min przed analizą SPME.
Aby zidentyfikować włókno najbardziej wydajne do ekstrakcji analitów, oceniono trzy dostępne na rynku włókna SPME (PA, PDMS/CAR/DVB, i CW/DVB), o różnej selektywności fazy stacjonarnej. Tkanka rybna (niemodyfikowana) zawierająca 33 mg kg-1 służyła jako kontrola w tych eksperymentach testowania włókien.
Wszystkie ekstrakcje przeprowadzono w tych samych warunkach (60 min sorpcji w 30 °C). Niezadowalające wyniki wydajności ekstrakcji (w oparciu o odpowiedź detektora, tj. porównanie stosunku sygnału do szumu) uzyskano stosując włókna PA i CWX/DVB. Mieszane włókno PDMS/CAR/DVB dało najlepsze wyniki i dlatego zostało użyte w naszych kolejnych eksperymentach.
Doświadczenia skupiające się na dynamice ekstrakcji 2-fenoksyetanolu przeprowadzono przy czasach ekstrakcji 5, 15, 30, 40 i 60 min w temperaturze 30 °C. Eksperymenty przeprowadzono na próbkach tkanki rybnej zanieczyszczonych na poziomie 1 mg kg-1. Ilość ekstrahowanego analitu wzrastała w sposób ciągły w czasie trwania zakresu czasu ekstrakcji. Aby utrzymać przepustowość próbki laboratoryjnej na akceptowalnym poziomie, nie rozważano dalszego wydłużania czasu ekstrakcji. Do dalszych analiz wybrano czas ekstrakcji 60 min.
Używając włókna diwinylobenzenu/karboksu/polidimetylosiloksanu (PDMS/CAR/DVB) do 60-minutowego przygotowania próbki w 30 °C oraz detektora pułapki jonowej pracującego w trybie MS/MS, Klimancova i wsp.48 uzyskali granice wykrywalności (LOD) i oznaczalności (LOQ) odpowiednio 0,03 i 0,1 mg kg-1 próbki. Metoda była liniowa w zakresie 0,1-250 mg kg-1 i, w zależności od matrycy próbki i poziomu dozowania, uzyskano powtarzalność (wyrażoną jako względne odchylenie standardowe, R.S.D.) wynoszącą od 3 do 11%.48
Organiczne związki rtęci, z których najbardziej rozpowszechniona jest metylortęć, są przedmiotem szczególnej troski ze względu na ich zwiększoną toksyczność. W odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie, w ciągu ostatniej dekady opracowano kilka technik analitycznych do oznaczania organomercuriali w próbkach biologicznych.
Ostatnio mikroekstrakcja w fazie stałej (SPME) stała się szeroko rozpowszechnioną techniką bezrozpuszczalnikową do oznaczania organometali w GC. SPME nie tylko oferuje możliwość szybkiego, bezrozpuszczalnikowego, zintegrowanego systemu próbka-ekstrakcja-próbka-wprowadzenie, ale może również zapewnić lepszą wstępną koncentrację analitów niż techniki ekstrakcji ciecz-ciecz (LLE). Ponadto, stosując technikę przygotowania próbki typu headspace (HS), można również przeprowadzić rozdzielenie matrycy w oparciu o różnice lotności analitu i innych związków obecnych w roztworze próbki. Należy jednak zauważyć, że inne zintegrowane, bezrozpuszczalnikowe metody ekstrakcji i wstępnego zatężania, tj. stosujące technikę purge-and-trap lub ekstrakcję sorpcyjną z prętem mieszadła (SBSE), są również atrakcyjną alternatywą dla SPME do różnych oznaczeń metaloorganicznych.
Zaproponowano zastosowanie efektywnej kosztowo metody analitycznej (system SPME-GC-piroliza-AFS) do oznaczania MeHg w typowych dietetycznych próbkach owoców morza.49 W pracy skupiono się na zbadaniu modyfikacji koniecznych do wprowadzenia w dobrze znanych metodach obejmujących trawienie alkaliczne w celu wykorzystania fenylacji w fazie wodnej i przygotowania próbki SPME do analizy próbek żywności o złożonych matrycach zawierających MeHg w zakresie 100 ng g-1.
Procedura przygotowania próbki: 250 mg zliofilizowanej i rozdrobnionej próbki lub certyfikowanego materiału odniesienia (CRM) dokładnie odważano do czystej szklanej fiolki o pojemności 30 ml i dodawano 5-6 ml 25% (w/v) KOH w metanolu lub 18% (w/v) NaOH w metanolu (oba roztwory miały stężenie 4,5 M). Następnie fiolkę zamknięto korkiem z PTFE i umieszczono w łaźni ultradźwiękowej na 3 h w temp. 75 °C. Po schłodzeniu fiolki do temperatury otoczenia, procedura zmieniała się w zależności od zawartości MeHg w próbce. W przypadku próbek o wysokiej zawartości (zawierających kilka μg-1 MeHg w przeliczeniu na suchą masę) cały roztwór dokładnie przepłukiwano do kolby pomiarowej o pojemności 50 ml. Z tego roztworu 1 ml odpipetowano do kolby pomiarowej o pojemności 10 ml.
Jeżeli miała być zastosowana metoda dodatku wzorca, do roztworu dodawano również 1 ml wodnego wzorca MeHgCl, zanim został on rozcieńczony do nominalnej objętości. Poziomy dodawania wzorca odpowiadały wynikowi 1×, 2× lub 4× oczekiwanego stężenia analitu w roztworze próbki.
W przypadku próbek o niskiej zawartości (zawierających tylko około 100 ng g-1 MeHg lub mniej), po tym jak fiolce pozwolono ostygnąć do temperatury otoczenia, roztwór był wstrząsany przez kilka sekund, a następnie 5 ml było pipetowane do szklanej fiolki wirówkowej o pojemności 6 ml. Roztwór odwirowywano przez 15 minut przy 4100 g i 20 °C. Z supernatantu 1 ml przeniesiono do kolby pomiarowej o pojemności 10 ml i przeprowadzono standardową metodę dodawania, jak opisano powyżej.
W obu przypadkach 1 ml z 10 ml rozcieńczonych (i spikowanych) roztworów odpipetowano do szklanych fiolek o pojemności 30 ml, z których każda zawierała 10 ml 1 M, pH = 5 buforu octanowego. W tym momencie, czysty pręt mieszający pokryty PTFE został umieszczony w fiolce. Na koniec dodano 1 ml świeżo przygotowanego 1% NaBPh4, a fiolkę natychmiast zamknięto nakrętką z gumową przegrodą pokrytą PTFE. Fiolkę umieszczono na płycie z mieszadłem magnetycznym i podczas energicznego mieszania (700 rpm) przeprowadzono ekstrakcję SPME headspace. Włókno pokryto 100-μm warstwą poli(dimetylosiloksanu) (PDMS). Po ekstrakcji włókno wprowadzano do ogrzewanego portu wlotowego GC w celu desorpcji termicznej i oznaczenia metodą pirolizy-AFS.
Całkowitą zawartość Hg w próbkach oznaczano metodą bezpośredniej rtęci stosując 100 mg próbki stałej i kalibrację zewnętrzną.49
Zaproponowano inną technikę oznaczania metylortęci w tkankach ryb polegającą na zastosowaniu układu GC-ICP-MS z techniką SPME (PDMS) do ekstrakcji analitu.41
Przygotowanie próbki: 0,25 g próbki z odpowiednią ilością wzbogaconego szpikulca MM198 Hg oraz 20 ml 25% (m/v) metanolowego roztworu KOH wytrząsano przez 5 h, a następnie przechowywano w temperaturze 4 °C do czasu analizy. W celu ilościowego określenia stężenia wzbogaconego MM198 szpikulca Hg przygotowano sześć próbek kalibracyjnych z odwrotnym rozcieńczeniem izotopowym. Objętość 0,200 ml wzbogaconego roztworu MM198 Hg spike i 0,240 ml 2,042 μg ml-1 (lub 1,993 mg ml-1) roztworu o naturalnej obfitości mmHg dokładnie odpipetowano do fiolki i rozcieńczono metanolem do 10 ml. W przypadku przygotowania próbki SPME headspace, tylko 100 ml objętości próbki kalibracyjnej trawienia lub odwrotnego rozcieńczenia izotopowego (ze względu na wysoką czułość SPME GC-ICP-MS) przeniesiono do szklanej fiolki o pojemności 50 ml w celu kwantyzacji.
Po dodaniu 20 ml roztworu buforowego 1 mol l-1 NaAc i 1 ml 1% NaBPr4, fiolkę zakorkowano silikonową gumową przegrodą pokrytą PTFE. Przez przegrodę wprowadzono igłę SPME i przez 10 min przygotowywano próbkę typu headspace. Podczas ekstrakcji roztwór był energicznie mieszany za pomocą pokrytego teflonem mieszadła magnetycznego. Zebrany analit był następnie desorbowany z włókna SPME na kolumnę GC.41
.