Автоматизированное определение 3-МХПД и глицидола в растительных маслах методом ГХ/МС,
основанное на популярных методах ISO 18363-1, AOCS Cd 29c-13 и DGF C-VI 18 (10)
В данном методическом обзоре представлено решение для пробоподготовки, которое базируется на роботе GERSTEL Multipurpose Sampler и обеспечивает полностью автоматизированное определение 3-МХПД и глицидола в растительных маслах. Подготовка проб основана на методе DGF C-VI 18 (10), который в свою очередь подобен методам ISO 18363-1 и AOCS Cd 29c-13. Все упомянутые методы основываются на раздельном определении глицидола и 3-МХПД. Анализ разделен на две последовательности (А и В). Остановка реакции этапа омыления является основным отличием между двумя последовательностями. В последовательности А, реакция омыления останавливается добавлением подкисленного раствора хлорида натрия. В этих условиях реакции, свободный глицидол переходит в 3-МХПД и объединённое количество 3-МХПД и глицидола определяется как 3-МХПД. В последовательности В, реагентом для остановки реакции является свободный от хлоридов подкисленный раствор соли. В этих условиях свободный глицидол не конвертируется в 3-МХПД. Количество 3-МХПД в двух последовательностях определяется при помощи ГХ/МС после дериватизации с применением фенилборной кислоты. Количество глицидола в пробе растительного масла определяется как разница между количеством 3-МХПД, найденном в последовательностях А и В, соответственно скорректированных с применением фактора преобразования.
ЭКСПЕРИМЕНТ
Оборудование.
Автоматизированная подготовка образцов осуществлялась при помощи GERSTEL Multipurpose Sampler (модификация многоцелевого дозатора MPS robotic с двумя манипуляторами). Одним из ключевых модулей в данном решении является GERSTEL QuickMix, который осуществляет перемешивания, необходимые на этапах экстракции жидкость/жидкость. Кроме того, метод ISO 18363-1, эквивалентный методам AOCS Cd 29c-13 и DGF C-VI 18 (10), предусматривает этап концентрирования путем упаривания образцов в процессе дериватизации. Этот этап автоматизирован с использованием GERSTEL mVAP и обеспечивает существенное дополнительное преимущество при удалении дериватизирующего агента, который может попасть в ГХ/МС систему и повлиять на ее стабильность. Образец вводился в систему при помощи Cooled Injection System CIS 4 (охлаждаемая система ввода (инжектор), Gerstel) и далее в капиллярную колонку (Restek Rxi-17 Sil ms, 30 m, di = 0.25, df =0.25 pm) с программирование по температуре. Для разделения и детектирования использовался ГХ/МС Agilent 5977B.
Реактивы:
3-МХПД-d5-1,2-бис-пальмитиловый эфир, З-МХПД-1,2-бис-пальмитиловый эфир, З-МХПД, глицидил стеарат, метанольный раствор гидроксида натрия, уксуснокислый раствор NaBr - (600 г/л), уксуснокислый раствор NaCl - (600 г/л), фенилборная кислота, раствор МТБЭ/этилацетат - (3/2 об/об), гексан, изооктан, вода, ацетон, толуол.
Подготовка образцов.
Один анализ включает две последовательности (А и В). Для каждой последовательности, 100 мг масла взвешивается в 4 мл виалах и размещается в MPS. После добавления 250 мкл МТБЭ и 100 мкл раствора внутреннего стандарта, образец перемешивается интенсивно при помощи модуля GERSTEL QuickMix. Для омыления сложных эфиров 3-МХПД и глицидола, добавляется 350 мкл раствора МеОН/NaОН. Образец медленно перемешивается в течении 10 минут. Последовательность А прерывается добавлением 600 мкл кислого раствора хлорида натрия, тогда как свободный от хлора раствор бромида натрия используется для последовательности В, с целью избежать образования дополнительного МХПД от глицидола.
Следующие действия подобны для двух последовательностей. После добавления 600 мкл гексана, образцы интенсивно перемешиваются и инкубируются в течение 10 минут. Образец вновь интенсивно перемешивается и органический гексановый слой удаляется в отходы. Этот этап повторяется дважды для удаления матрицы.
Свободный 3-МХПД экстрагируется при помощи 600 мкл смеси МТБЭ/этилацетат (3/2 об.). Экстракт собирается в новые 2 мл виалы, предварительно заполненные сульфатом натрия в качестве агента для осушки. После добавления 30 мкл фенилборной кислоты, образец упаривается досуха при помощи модуля GERSTEL mVap.
Дериватизаты фенилборной кислоты перерастворяются в изооктане и переносятся в новую виалу с микровставкой для последующей инжекции. Факт, что фенилборная кислота не очень хорошо растворяется в изооктане, позволяет уменьшить количество вводимого в инжектор дериватизирующего агента. Этап упаривания, таким образом, увеличивает чувствительность анализа и также удаляет избыток фенилборной кислоты для защиты масс-детектора.
|
 |
|||||||||||||||
Результаты и обсуждения.
Линейность метода была подтверждена при помощи измерения оливкового масла первого отжима, в которое добавляли контаминанты, чтобы получить пять разных заведомо заданных концентраций. Эта процедура была выполнена для обеих последовательностей. На рисунке 2 показано, что достигнута прекрасная линейность (R2 > 0.9998) для двух последовательностей в диапазоне 0.12 - 1.9 мг/кг
Таблица 1 отображает результаты для последовательности В, приведя количество 3-МХПД, определенного в трех различных образцах растительного масла
Были проанализированы различные виды растительных масел и результаты сравнимы с приведенным референсными значениями. Эти образцы растительного масла не образуют большое количество 3-МХПД и глицидола, и для этого приведены данные в диапазоне низких уровней загрязнений
Для данных образцов масла, разница между последовательностями А и В, умножается на предварительно измеренный фактор конверсии, и используется для расчета количества глицидола в образце. В таблице 2, количество, полученное в данном методе, представлено вместе с референсными значениями.
Для демонстраци и хорошей воспроизводимости автоматизированного метода пробоподготовки, пять образцов одного растительного масла были отдельно подготовлены и проанализированы.
Таблица 3 отображает воспроизводимость на основе всего процесса подготовки образца и последующего ГХ/МС анализа.
Вывод
В данном обзоре было показано, каким образом метод ISO 18363-1 может быть автоматизирован с использованием анализатора на базе ГХ/МС Agilent 5977B и станции пробоподготовки GERSTEL MPS, и как полученные результаты хорошо коррелируются с референсными значениями. Данный метод подобен двум другим наиболее часто
используемым методам: AOCS Cd 29c-13 и DGS C-VI 18 (10). Отличные значения стандартных относительных отклонений, полученные для полного процесса, включая ГХ/МС анализ, говорят в пользу представленного автоматического решения.
Работ а демонс т рируе т возможно с ти автоматического концентрирования путем упаривания, как это и предписано в официальном методе. Это позволяет быть уверенным, что для большинства матриц необходимые пределы обнаружения могут быть достигнуты с применением одноквадрупольного масс-спектрометра. Другой важный аспект этапа
упаривания з а ключа е т с я в том, что ус т раня е т с я избыток дериватизирующего агента, который может собираться в ГХ/МС системе и влиять на ее стабильность.