Określenie zawartości etylo-maltolu w oleju sojowym za pomocą Wayeal LCMS-TQ9200 System chromatografii ciekłej-tandemowej spektrometrii masowej

Etylomaltol jest szeroko stosowany w przemyśle spożywczym jako wysoce skuteczny i szerokopasmowy wzmacniacz i modyfikator smaku, aby intensyfikować i harmonizować słodkie, owocowe i kremowe nuty w produktach spożywczych. Zgodnie z Krajowym Standardem Bezpieczeństwa Żywności Chin dotyczącym stosowania dodatków do żywności (GB 2760-2024), etylomaltol może być stosowany na odpowiednich poziomach zgodnie z potrzebami produkcyjnymi w określonych kategoriach żywności.

Jednakże, ponieważ etylomaltol może skutecznie maskować utleniające się niepożądane smaki w olejach i wzmacniać ich smak, w ostatnich latach miały miejsce powtarzające się incydenty związane z jego nieautoryzowanym dodawaniem do jadalnych olejów roślinnych, w tym oleju sojowego. Dlatego też ustanowienie dokładnej, czułej i wydajnej metody analitycznej do monitorowania nielegalnego dodawania etylomaltolu do oleju sojowego i innych jadalnych olejów ma istotne znaczenie praktyczne dla zapewnienia bezpieczeństwa żywności, ochrony praw konsumentów i utrzymania porządku na rynku.

Olej sojowy ma złożony skład matrycy, składający się głównie z triglicerydów, wolnych kwasów tłuszczowych, fosfolipidów i naturalnych tokoferoli. Te współistniejące składniki mogą powodować znaczne zakłócenia matrycy podczas analizy, poważnie wpływając na wykrywanie docelowego analitu, etylomaltolu. Chromatografia cieczowa sprzężona ze spektrometrią mas tandemową łączy doskonałą zdolność separacji chromatografii cieczowej z wysoką selektywnością i wysoką czułością spektrometrii mas tandemowej. Technika ta stała się potężnym narzędziem do analizy i identyfikacji śladowych nielegalnych dodatków w produktach spożywczych.

Słowa kluczowe:LCMS, Olej sojowy, Etylomaltol.

1. Instrumenty i odczynniki

1.1 Lista konfiguracji LCMS

Tabela 1 Lista konfiguracji instrumentów

1.2 Odczynniki i standardy

Tabela 2 Tabela odczynników i standardów

1.3 Materiały eksperymentalne i sprzęt pomocniczy

Myjka ultradźwiękowa

Mieszadło wirowe

Wysokowydajna wirówka

2. Metoda eksperymentu

2.1 Warunki chromatografii cieczowej

Kolumna: C18, 1,7 μm, 2,1×50 mm

Faza ruchoma: A: 0,1% kwasu mrówkowego w wodzie; B: 0,1% kwasu mrówkowego w metanolu

Szybkość przepływu: 0,3 ml/min

Temperatura kolumny: 40 ℃

Objętość wtrysku: 2 μL

2.2 Metoda wstępnego przetwarzania

Dokładnie odważyć 10 g próbki (z dokładnością do 0,01 g) i przenieść do 50 ml polipropylenowej probówki wirówkowej. Precyzyjnie dodać 10 ml metanolu za pomocą pipety, wymieszać w wirówce przez 2 minuty i odwirować przy 9000 obr./min przez 10 minut w temperaturze 4°C. Przenieść supernatant do 20 ml stopniowanej probówki z korkiem. Powtórzyć ekstrakcję pozostałej warstwy oleju z kolejnymi 10 ml metanolu, połączyć supernatanty i rozcieńczyć do 20 ml metanolem. Przefiltrować roztwór przez membranę mikroporowatą (0,22 μm, faza organiczna) i użyć do analizy chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas tandemową.

2.3 Przygotowanie roztworu

2.3.1 Roztwór standardowy etylomaltolu: 100 μg/ml

2.3.2 Standardowe roztwory robocze etylomaltolu:Rozcieńczyć standardowy roztwór macierzysty etylomaltolu stopniowo metanolem, aby przygotować roztwory standardowe o stężeniach 1,25 μg/ml, 2,5 μg/ml, 5 μg/ml, 25 μg/ml i 50 μg/ml. Dokładnie odważyć 10 g (z dokładnością do 0,01 g) ujemnej próbki odpowiadającej próbce testowej, dodać oddzielnie 200 μL każdego roztworu standardowego i przetworzyć mieszaniny jednocześnie z próbkami testowymi poprzez ekstrakcję. Następnie przygotować roztwory robocze o końcowych stężeniach 12,5 ng/ml, 25 ng/ml, 50 ng/ml, 250 ng/ml i 500 ng/ml. Przygotować te roztwory bezpośrednio przed użyciem.

2.3.3 0,1% Roztwór wodny kwasu mrówkowego:Wziąć 1 ml kwasu mrówkowego i rozcieńczyć do 1000 ml wodą. Przefiltrować przez membranę (0,22 μm, faza wodna) przed użyciem.

2.3.4 0,1% Roztwór kwasu mrówkowego w metanolu:Wziąć 1 ml kwasu mrówkowego i rozcieńczyć do 1000 ml metanolem. Przefiltrować przez membranę (0,22 μm, faza organiczna) przed użyciem.

3. Wynik eksperymentu

3.1 Standardowy chromatogram

Oznaczenie zawartości etylomaltolu zostało zakończone w ciągu 7 minut, z dobrym kształtem piku i odpowiedzią związku, spełniając wymagania analizy eksperymentalnej.

Rys. 1 Chromatogram etylomaltolu (250 ng/ml)

3.2 Zakres liniowy

Krzywą standardową przygotowano przez szeregowe rozcieńczanie standardowego roztworu etylomaltolu. Zakres liniowy wynosił 12,5–500 ng/ml, z odchyleniami między wynikami wykrywania liniowego a znanymi stężeniami mniejszymi niż maksymalne dopuszczalne odchylenie. Wszystkie wartości R² przekroczyły 0,9999, co wskazuje na doskonałą liniowość.

Tabela 3 Tabela zakresu liniowości związków

Rys. 2 Wyniki liniowości związków

3.3 LOD i LOQ

W tej metodzie stosunek sygnału do szumu (S/N) etylomaltolu przy stężeniu 12,5 ng/ml jest znacznie większy niż 10. Gdy S/N = 10 jest definiowane jako teoretyczny limit kwantyfikacji (LOQ), a S/N = 3 jest definiowane jako teoretyczny limit wykrywalności (LOD). Obliczony limit wykrywalności (LOD) wynosi 1,07 ng/ml, a limit kwantyfikacji (LOQ) wynosi 3,56 ng/ml.

Tabela 4 LOQ i LOQ związków

Związek	Stosunek sygnału do szumu (S/N)	Limit wykrywalności (ng/ml)	Limit kwantyfikacji (ng/ml)
Etylomaltol	35,079	1,07	3,56

Rys. 3 Chromatogram związków LOQ

3.4 Precyzja

Wziąć pusty rozpuszczalnik i próbki ujemne do standardowego roztworu etylomaltolu, aby przygotować końcowe stężenie 25 ng/ml, i wstrzykiwać kolejno dla 7 powtórzeń w celu oceny precyzji. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli. RSD etylomaltolu mieściło się w granicach 3%, spełniając standardowe wymaganie precyzji ≤15%.

Tabela 5 Precyzja związków

Związek	Próbka	RSD
Etylomaltol	Dopikowany metanol	2,407%
	Dopikowany olej sojowy	2,915%

Rys. 4 Chromatogram precyzji próbki dopikowanej metanolem

Rys. 5 Chromatogram precyzji próbki dopikowanej olejem sojowym

3.5 Stopień odzysku

Standardowy roztwór etylomaltolu o stężeniu 100 μg/ml rozcieńczono olejem sojowym do stężenia 25 ng/ml. Po wstępnym przygotowaniu próbki, ekstrakcji i filtracji wykonano siedem kolejnych wstrzyknięć w celu porównania stopnia odzysku. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli. Stopień odzysku etylomaltolu wyniósł 102,53%, spełniając akceptowalny zakres odzysku 80%–120%.

Tabela 6 Stopień odzysku związków

Związek	Stężenie dopikowane (ng/ml)	Odzysk (%)
Etylomaltol	25	102,53%

3.6 Pozostałość ślepa

Po wstrzyknięciu najwyższego punktu (500 ng/ml) krzywej standardowej, wstrzyknięto pusty odczynnik. Po obliczeniu nie wykryto żadnego przenoszenia ślepego.

Rys. 6 Chromatogram pozostałości ślepej

3.7 Test próbki

Po wstępnym przygotowaniu wstrzyknięto próbkę oleju sojowego pewnej marki i nie wykryto docelowego związku.

Rys. 7 Chromatogram testu próbki

4. Wniosek

Metoda ta wykorzystuje system chromatografii cieczowej ze spektrometrem mas tandemowym Wayeal LCMS-TQ9200 do oznaczania etylomaltolu w oleju sojowym. Dane pokazują, że piki chromatograficzne metody wykazują dobry kształt piku bez ogonowania, a czułość spełnia wymagania. Współczynniki korelacji liniowej są wszystkie większe niż 0,9999, precyzja mieści się w granicach 3%, a stopnie odzysku dopikowania wahają się od 100% do 105%. Nie zaobserwowano przenoszenia systemu dla próbek o wysokim stężeniu. Wyniki te pokazują, że metoda, wyposażona w system Wayeal LC-MS/MS, spełnia rutynowe wymagania dotyczące jakościowej i ilościowej detekcji docelowego analitu w próbkach.

System chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas (LC-MS/MS) TQ9200

Instrument chromatografii cieczowej HPLC LC3400 o wysokiej powtarzalności wtrysku 75MPa

42MPa Izokratyczny system HPLC wysokiego ciśnienia w przemyśle farmaceutycznym