Hemos actualizado nuestro Política de privacidad para aclarar cómo usamos sus datos personales.

Usamos cookies para brindarle una mejor experiencia. Puede leer nuestro Política de cookies aquí.

Publicidad
lista

cuantificación en LC-MS

lista

cuantificación en LC-MS

Crédito: iStock.

Cada año, se estima que 600 millones de personas en el mundo se enferman por consumir alimentos contaminados. Con la creciente preocupación por una multitud de riesgos alimentarios, se necesitan herramientas analíticas precisas y sensibles para garantizar la inocuidad de los alimentos. Con las mejoras recientes en suLa tecnología, la cromatografía líquida-espectrometría de masas LC-MS se ha convertido en un método indispensable para las pruebas de seguridad alimentaria y el control de calidad. Puede detectar y cuantificar trazas de numerosos contaminantes y especies nocivas en los alimentos, incluidos alérgenos, migrantes de materiales en contacto con alimentos,pesticidas y micotoxinas, e incluso verificar la autenticidad de los productos alimenticios. Aquí discutiremos cómo LC-MS puede detectar la presencia de incluso pequeñas cantidades de sustancias nocivas en nuestros platos.

1. alérgenos alimentarios


Las alergias a los alimentos se han convertido en una preocupación pública cada vez mayor a medida que el número de personas que las padecen ha aumentado enormemente. Los métodos confiables para detectar y cuantificar los alérgenos en los alimentos naturales y procesados ​​son importantes para prevenir problemas de salud graves.

Para utilizar la cromatografía líquida con espectrometría de masas en tándem LC-MS / MS para la detección, primero debemos identificar los objetivos. Los alérgenos en los alimentos son siempre proteínas. 1 y para LC-MS / MS, las proteínas son compuestos muy grandes. Por lo tanto, en lugar de usar las proteínas completas, los marcadores peptídicos de los alérgenos proteicos se utilizan generalmente como objetivos. En la etapa de desarrollo del método, normalmente se seleccionan varios marcadores peptídicosy se someten a optimización para la separación LC, la selección del estado de carga y los parámetros de MS dependientes del compuesto. Los marcadores peptídicos con picos cromatográficos de buena resolución, una relación señal-ruido satisfactoria, que son menos susceptibles a la interferencia de la matriz y son estables, se seleccionan parala identificación y cuantificación de los alérgenos alimentarios específicos. Una vez seleccionados los marcadores peptídicos, se podrían generar curvas de calibración mediante la preparación de los marcadores peptídicos a concentraciones conocidas. A continuación, se pueden calcular las cantidades de alérgenos en las muestras de alimentos.

2. materiales en contacto con alimentos


Durante la transición de la cosecha a la deliciosa cocina en nuestros platos, nuestros alimentos entran en contacto con muchos materiales, incluidos plásticos, papel, caucho, cerámica y metales. La migración de sustancias químicas de los envases o envases de alimentos a los alimentos puede plantear problemas de salud graves siLos aditivos de los plásticos, como los plastificantes, pueden disolverse en productos alimenticios aceitosos y, por lo tanto, causar problemas de salud. La Unión Europea UE proporciona una lista extensa de monómeros plásticos y aditivos alimentarios con límites de migración específicos. 2 LC-MS es útil para el análisis de aditivos de volatilidad intermedia y baja y, a menudo, se selecciona como la herramienta para el análisis simultáneo de múltiples migrantes.

a Sustancias per y polifluoroalquilo PFAS


Los compuestos de PFAS se utilizan comúnmente para el tratamiento de superficies en papeles de cocina y envases de alimentos debido a su propiedad altamente repelente. Son persistentes en los organismos vivos y se acumulan fácilmente en el cuerpo. Por lo tanto, los PFAS podrían agregarse en la cadena alimentaria. Los estudios han demostrado queLa exposición al PFAS puede causar cáncer de riñón y testículo, problemas hepáticos, alteración hormonal y trastornos del desarrollo neurológico. 3 Los PFAS están regulados a cantidades mínimas. Por ejemplo, los sulfonatos de perfluorooctano PFOS, uno de los compuestos de PFAS, no deben exceder los 50 mg / kg, es decir, el 0,005% en peso, según lo indicado por la UE. 4 LC-MS / MS es útil para detectar residuos de PFAS en los alimentos.

Para identificar y cuantificar PFAS en materiales en contacto con alimentos, como plásticos, y los propios alimentos, las muestras se cortan primero en trozos pequeños y se muelen hasta convertirlas en polvo. A continuación, se extrae la muestra con metanol y se limpia el extracto.con extracción en fase sólida antes del análisis LC-MS / MS. Las curvas de calibración de PFAS podrían prepararse mediante patrones en soluciones conocidas. La cantidad de PFAS presente en la muestra se determina luego por comparación con la curva de calibración. 5

b bisfenol A


El bisfenol A BPA se usa comúnmente en la producción de materiales plásticos, como empaques de alimentos, vajillas y utensilios de cocina. Se sospecha que es un disruptor endocrino, que puede provocar efectos adversos para la salud si se consume en exceso. 6 Está regulado con un límite de migración específico en muchos países. LC-MS / MS es una técnica popular para determinar el BPA en materiales en contacto con alimentos. 7

Con una estructura química definida, las condiciones de LC y MS podrían optimizarse para el BPA con la técnica de fase inversa convencional. Dependiendo de las muestras, el BPA se puede extraer mediante disolventes orgánicos. 8 disolución o reprecipitación de polímeros 9 o con extracción en fase sólida 10 . La cuantificación se logra construyendo una curva de calibración con soluciones estándar de BPA a concentraciones conocidas y comparándolas con las cantidades detectadas en la muestra.

c Migrantes desconocidos


Hay muchos migrantes que podrían ser potencialmente dañinos pero desconocidos para los analistas. La MS precisa de alta resolución es útil para la identificación de migrantes desconocidos basada en enfoques de detección no dirigidos. Combinado con cromatografía líquida de ultra alto rendimiento UHPLC, inesperadoLos migrantes podrían ser desenmascarados. La diferencia entre la detección dirigida y no dirigida es que no podemos usar estándares químicos conocidos para identificar o cuantificar los compuestos desconocidos.

La identificación de compuestos desconocidos podría lograrse mediante la búsqueda de bases de datos para encontrar una posible composición elemental de los compuestos desconocidos. Alternativamente, el análisis retrospectivo y el procesamiento de datos con bibliotecas de espectros de masas de masas precisas, bases de datos comerciales o caseras se pueden utilizar para el análisis de datos. 11 A diferencia de la cuantificación clásica con concentraciones conocidas de estándares específicos, las semicuantificaciones con una sustancia química diferente como sustituto se pueden utilizar para la cuantificación de migrantes desconocidos. En teoría, el producto químico sustituto debería tener un factor de respuesta RF medido similar ala sustancia química cuantificada. 12 Al comparar la concentración de los migrantes desconocidos y la sustancia química sustituta, se puede determinar la concentración.

3. pesticidas


Los plaguicidas han sido durante mucho tiempo un problema de seguridad alimentaria y abarcan una amplia gama de compuestos. Si bien muchos de los compuestos ya se controlan de cerca con las tecnologías actuales, muchos compuestos aún no se han cubierto con métodos convencionales. En particular, los residuos de plaguicidas polares enLos alimentos han sido un desafío para LC-MS / MS, ya que tienen un tiempo de retención muy corto utilizando métodos convencionales y son fácilmente interferidos por los componentes de los alimentos presentes en la muestra.

Los pesticidas polares son muy solubles en agua. La extracción de muestras de estos pesticidas polares usualmente involucra metanol acidificado en lugar de acetonitrilo usado en QuEChERS convencionales - Método rápido, fácil, económico, efectivo, robusto y seguro como solvente de extracción. Extracción de fase sólida por intercambio aniónico SPELas columnas podrían usarse para limpiar la matriz de la muestra antes del análisis LC-MS / MS. Uno de los problemas con los métodos convencionales es la propiedad de baja retención de los compuestos plaguicidas polares con columnas de fase inversa convencionales. Los estudios han sugerido el uso de cromatografía líquida de interacción hidrófilaHILIC, columnas de intercambio iónico o columnas de carbón de grafito poroso para aumentar la retención de los pesticidas polares. 13,14 Dado que los componentes de la muestra pueden interferir con estos compuestos plaguicidas, se pueden construir curvas de calibración con estándares enriquecidos en el mismo tipo de matriz de muestra. Luego, la cuantificación se realiza en función de la comparación con la curva de calibración.

4. Micotoxinas


Las micotoxinas son producidas por algunos hongos y podrían representar un riesgo para la seguridad alimentaria. Por lo general, son químicamente estables y difíciles de destruir durante el procesamiento de alimentos o con calor. Hay muchas micotoxinas con diversas propiedades fisicoquímicas y, por lo tanto, difíciles de analizar. El solvente orgánico puro esno es adecuado para extraer todos los residuos de micotoxinas, ya que algunos de ellos son muy polares. Por lo tanto, se propone que se utilice una mezcla de acetonitrilo y agua para extraer la mayoría de los residuos de micotoxinas. A menudo se han utilizado LC-MS / MS con columnas de fase reversa, pero los estudiosTambién sugirió que el uso de una columna poliaromática es mejor para los residuos de micotoxinas polares. Para cada micotoxina, primero se identifican un precursor y dos iones producto. Luego se selecciona el ión producto más abundante para la cuantificación y el segundo para la confirmación. Una curva de calibración esconstruido sobre la base de la preparación de patrones a diferentes concentraciones conocidas. Las cantidades de micotoxinas en las muestras se determinan luego por calculaciones. 15

Referencias

1. Bannon GA. ¿Qué hace que una proteína alimentaria sea un alérgeno? Rep. De asma de alergia a Curr . 2004; 4 1: 43-46. Doi : 10.1007 / s11882-004-0042-0

2. Orientación de la Unión sobre el Reglamento UE nº 10/2011 sobre materiales y objetos plásticos destinados a entrar en contacto con alimentos en lo que respecta a la información de la cadena de suministro. Consultado desde: http://ec.europa.eu/food/sites/food/files/safety/docs/cs_fcm_plastic-guidance_201110_en.pdf .

3. B. Demeneix, R. Slama. Disruptores endocrinos: de la evidencia científica a la protección de la salud humana. Comité PETI del Parlamento Europeo 2019. Consultado en: http://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD / 2019/608866 / IPOL_STU 2019 608866_EN.pdf .

4. Reglamento CE nº 552/2009 de la Comisión. Consultado en: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:164:0007:0031:EN: PDF .

5. GB 31604.35-2016, Norma nacional de seguridad alimentaria - Materiales y productos en contacto con alimentos - Determinación de sulfonato de perfluorooctano PFOS y ácido perfluorooctanoico PFOA.

6. Konieczna A, Rutkowska A, Rachoń D. Riesgo para la salud de la exposición al bisfenol A BPA. Rocz Panstw Zakl Hig . 2015; 66 1: 5-11.

7. Cardama A, Rodríguez A, Sendón R. Análisis de bisfenol A en bebidas y envases de alimentos mediante cromatografía líquida de alta resolución. Alimentos Nutr J . 2017; 5. doi : 10.29011 / 2575-7091.100043

8. Cheng Y, Nie X, Wu H, et al. Un método de cribado de alto rendimiento de bisfenoles, bisfenoles digicidil éteres y sus derivados en productos lácteos mediante cromatografía líquida de ultra alta resolución-espectrometría de masas en tándem. Analytica Chimica Acta . 2017; 950: 98-107. Doi : 10.1016 / j.aca.2016.11.006

9. Dreolin N, Aznar M, Moret S, Nerin C. Desarrollo y validación de un método LC-MS / MS para el análisis de bisfenol a en tereftalato de polietileno. Química de los alimentos . 2019; 274: 246-253. Doi : 10.1016 / j.foodchem.2018.08.109

10. Gallart-Ayala H, Moyano E, Galceran MT. Cromatografía líquida / espectrometría de masas multietapa de bisfenol A y sus derivados halogenados. Espectroma de masas de comunicación rápida . 2007; 21 24: 4039-4048. Doi : 10.1002 / rcm.3307

11. Martínez-Bueno MJ, Gómez Ramos MJ, Bauer A, Fernández-Alba AR. Una descripción general de las estrategias de detección no dirigida basadas en espectrometría de masas precisa de alta resolución para la identificación de migrantes procedentes de materiales plásticos de envasado de alimentos. Tendencias de TrAC en química analítica . 2019; 110: 191-203. Doi : 10.1016 / j.trac.2018.10.035

12. Pieke EN, Granby K, Trier X, Smedsgaard J. Un marco para estimar concentraciones de sustancias potencialmente desconocidas por semicuantificación en espectrometría de masas de ionización por electrospray de cromatografía líquida. Analytica Chimica Acta . 2017; 975: 30-41. Doi : 10.1016 / j.aca.2017.03.054

13. M. Anastassiades; DI Kolberg; E. Eichhorn; A. Benkenstein; S. Lukačević; D. Mack; C. Wildgrube; I. Sigalov; D. Dörk; A. Barth. Método rápido para el análisis de numerososPlaguicidas altamente polares en alimentos de origen vegetal mediante LC-MS / MS que implica la extracción simultánea con metanol método QuPPe. Http://www.crl-pesticides.eu/library/docs/srm/meth_QuPPe.pdf.

14. Jiang Y, Cao Z, Jia R, Qi H, Chen M. [Determinación de glifosato y ácido aminometilfosfónico en arroz mediante cromatografía de interacción hidrófila-espectrometría de masas en tándem]. Se Pu . 2012; 30 1: 39-44. Doi : 10.3724 / sp.j.1123.2011.08040

15. De Santis B, Debegnach F, Gregori E, et al. Desarrollo de un método LC-MS / MS para la determinación de múltiples micotoxinas en muestras compuestas a base de cereales. Toxinas Basilea . 2017; 9 5. Doi : 10,3390 / toxinas9050169
Publicidad