质谱的发展是如何帮助食品和饮料行业
珍妮·纳尔逊博士,葡萄栽培和葡萄酒酿造学助理副教授加州大学戴维斯,安捷伦科技和应用科学家。
质谱分析是许多行业的一个重要工具,尤其是在确保我们的食物和饮料的安全。危险从农药、重金属和毒素可以确定使用技术,即使他们只是出现在微量。这里珍妮·尼尔森告诉我们如何质谱仪的发展提高了分析潜力和发挥的重要作用,并将继续在确保饮料工业的安全。
女士问:什么进展有最大的影响在你的研究?
答:电感耦合等离子体三重四极质谱(ICP-QQQ)是一个重大转折。ICP-QQQ提供MS / MS功能这意味着我们可以移除光谱干扰增加可靠性和有效性通过更多的化学反应控制。MS / MS提高了检测上限,以及提供同位素元素之前,我们无法测量与传统四极icp仪器。
问:你最近的工作都集中在饮料行业,你能告诉我们一些关于一些项目你参与了吗?
答:我们两个最近的项目致力于饮料已经与美国食品和药物管理局(FDA)研究砷物种形成的酒。砷存在于多种形式的食品和饮料,而不是所有形式有相同的毒性。无机砷的形式(如(III)(亚砷酸盐)和(V)(砷)),是最有害的。无机砷物种分为一级致癌物。FDA已经建立了一个行动限制无机砷的苹果汁10μg /公斤(ppb),然而,没有规定在美国控制酒的砷的含量。然而在欧盟和加拿大有限制。国际葡萄与葡萄酒组织欧洲(OIV)设定最大可接受的100年葡萄酒总砷µg / L(磅),和加拿大(安大略省葡萄酒商质量联盟VQA)设定一个限制为200µg / L(磅)。第一个项目是扩展现有HPLC-ICP-MS方法测定四个砷物种在果汁-美国FDA元素分析手册(像)4.10 -包括葡萄酒。这项工作是最近出版的1在《农业与食品化学杂志》上。第二是开发一种砷物种形成的方法比当前快10×4.10 FDA监管方法。在这项研究中使用的方法分析了无机砷物种(V)形式。一样(III)有意氧化与过氧化氢(V)之前的分析。将(3)和分析所有无机物种(V),这种方法能够独立于其他物种monomethylarsonic砷酸(MMA)和dimethylarsinic酸(DMA)。总分离时间不到2分钟。本研究2利用氧气反应气体的碰撞/反应细胞(CRC)的ICP-QQQ解决砷的光谱干扰。读者的一些有趣的结果将是市场购物篮数据研究。
上表显示了定量结果(μg /公斤)对无机和有机砷物种在五商用LC-ICP-QQQ衡量葡萄酒。在所有情况下,大部分的砷在场的无机形式(iAs)。然而,砷含量都远低于在葡萄酒中总砷的最大允许水平定义在加拿大和欧洲。
问:什么是你面临的最大挑战的质谱应用于食品和饮料分析?
答:从历史上看,icp的感觉一直是复杂和难以使用,在应用程序中呈现自己的挑战食品和饮料的质谱分析。然而,现代icp仪器更加用户友好,内置auto-optimization和诊断功能。icp现在提供了分析的可能性,扩展提供的实验室的能力超出了我们之前使用更传统的技术。
事实上,icp极大地简化了分析食品,而传统的分析方法。这通常涉及原子吸收或ICP-OES主要营养元素,石墨炉原子吸收光谱法对有毒和微量元素,和一个专用分析仪汞。所有这些分析物现在可以测量-以低得多的检测限制在一个单一的,快,实际上干扰自由icp测量。因此,潜在的样本与icp比以前更大的吞吐量,并每分析成本低得多。
+,该方法简化样品制备、标定策略,质量控制管理费用,报告、废物处理等,提供实实在在的利益尤其是商业食品实验室。
问:你认为质谱的发展可能会改变食品和饮料行业在未来?
答:移除光谱干扰ICP-QQQ系统提供的通过MS / MS,真的改变了icp的世界,使我们现在开发方法在金属元素/曾经是具有挑战性的。这是一个合作的一个很好的例子,我们曾与在达特茅斯大学杰克逊(Brian Jackson)。本研究的目的3是精确测量砷和硒食品中使用三重四极ICP-QQQ去除双控稀土元素(REE)的干扰。食品样品中REE含量很低,但在REE-enriched作物土壤有可能有更高浓度的这些元素,砷和硒导致假阳性。众所周知,砷和硒难以准确量化由传统单一的四极icp,特别是在低水平。这是因为同位素可以受到多个光谱干扰,双带电离子的稀土元素(REE + +),以及多原子离子形成的样本矩阵和等离子体。四极质谱仪分离离子质荷比(m / z)的基础上,因此,稀土元素+ +离子出现在一半的真实质量,重叠的单独分析物离子砷和硒。此表显示了一个比较单四极(平方)和三重四极icp结果食品中砷和硒的参考材料。明显错误(未修正的)单四极结果意味着校正方程应用到提高准确性。三重四极icp提供更好的准确性,无需校正方程,说明ICP-QQQ数据的一个重要优势与传统平方icp这种类型的干扰。
此外,分析纳米颗粒在食品是一个新兴的应用程序中,这极大地受益于进步的发展在单粒子电感耦合等离子体质谱法(sp-ICP-MS)。以及icp的硬件的进步,也有新软件功能必须被开发来支持这个新的应用程序。我相信进步icp仪器灵敏度和sp-ICP-MS软件很快就会导致这种类型的测量成为主流;监管机构已经研究这些新颖的纳米材料应该如何监控和控制。因为这是一个新的热门话题,我预见到许多来自仪器供应商的技术进步在未来更好地了解他们的客户和行业的要求。
珍妮·纳尔逊博士凯伦管家博士,作家科技网络。188金宝搏备用
珍妮·纳尔逊副教授在葡萄栽培和葡萄酒酿造学加州大学戴维斯自2013年以来,是一个原子光谱学研究科学家在安捷伦科技应用的市场团队。她的研究集中在食品和饮料行业的微量元素分析。她有丰富的操作经验和方法开发电感耦合等离子体质谱仪(ICP MS)应承担和电感耦合等离子体发射光谱(ICP必经OES),许多样本矩阵和物种形成分析使用GC ICPMS和LC ICPMS。
引用
1。c .田边et al ., J阿格利司食品化学。65年,4193 - 4199。(2017)。
2。p . j .灰色et al。j .肛门。在。范围。32,1031 - 1034 (2017)。
3所示。b·p·杰克逊et al ., j .肛门。在。范围1179 - 1183 (2014)。
