Alkalmazott gázkromatográfia III. WIREC Alkalmazott gázkromatográfia III. 2008. Rikker Tamás WESSLING Nemzetközi Kutató és Oktató Központ Kht. rikker.tamas@wirec.eu www.wirec.eu

Amiről szó lesz WIREC Az alkalmazás körülményei Gyógyszeranalitikai alkalmazások Élelmiszeranalitikai alkalmazások Környezetanalitikai alkalmazások WIREC

A mai nap programja WIREC Környezetanalitikai alkalmazások SVOC halogénezett vegyületek ASE Élelmiszeranalitikai alkalmazások Toxinok Koleszterin Zsírsavak Peszticidek WIREC

Környezetanalitika SVOC halogénezettek PCB-k Klórbenzolok (tri-, tetra-, penta-, hexa-) Klórozott peszticidek WIREC

Környezetanalitika SVOC halogénezettek Mérési lehetőségek GC-MS ECD-ECD konfirmációs analízis WIREC

Környezetanalitika SVOC halogénezettek Konfirmációs analízis Megbízhatósági szintek ECD-A + ECD-B 1. Rt 2. RI 3. RI-A és RI-B 4. RA-A és RA-B WIREC

Környezetanalitika SVOC halogénezettek Mérési körülmények: Detektor1: ECD Detektor2: ECD Vivőgáz: hidrogén Nyomásprogram: 180 kPa (1 perc), 116 kPa (1 perc), 3,5 kPa/min 220 kPa-ig Kolonna1: Supelco SPB-Octyl (60 m x 0,25 mm x 0,25 µm) Kolonna2: Supelco MDN-5S (60 m x 0,25 mm x 0,25 µm) Hőmérséklet program: 50 °C (2 perc), 8 °C/min 240 °C-ig, 30 °C/min 280°C-ig (2perc) Injektálás: splitless, 2 µl Injektor hőmérséklet: 280 °C Detektor hőmérséklet: 300 °C WIREC

Környezetanalitika SVOC halogénezettek PCB standard kromatogramja WIREC

Környezetanalitika SVOC halogénezettek PCB Arochlor 1260 (Restek) WIREC

DIONEX Accelerated Solvent Extraction ASE DIONEX Accelerated Solvent Extraction WIREC

ASE WIREC Működés Extrakciós idők összevetése Soxhlet 4–48 h Automata Soxhlet 1–4 h Ultrahang segített extrakció 0,5–1 h SFE 0,5–2 h Mikrohullámú extrakció 0,5–1 h ASE 150/350 cella clean-uppal 0,2–0,3 h Oldószer szükségletek Soxhlet 150–500 mL Automata Soxhlet 50–100 mL Ultrahang segített extrakció 150–200 mL SFE 5–50 mL Mikrohullámú extrakció 25–50 mL ASE 150/350 5–200 mL WIREC

ASE Alkalmazások WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének Diacetoxyscirpenol (DAS) Deoxynivalenol (DON) T2 toxin (T2) Nivalenol (NIV) WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének – mérési módszerek Immunkémiai módszerek pl.: ELISA RIA TLC HPLC GC WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének gázkromatográfiás meghatározása Származékképzéssel Származékképzés nélkül Trimetilszilil-származékok Acil-származékok Hexametil-diszilazán (HMDS) Trimetil-klór-szilán (TMCS) N,O-bisz(trimetilszilil)-acetamid (BSA) N,O-bisz(trimetilszilil)-trifluor-acetamid (BSTFA) N-Trimetilszilil-imidazol (TMSI) trifluoracetil- (TFA) pentafluorpropionil- (PFP) Heptafluorbutiril- (HFB) WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének - származékképzés Trimetilszilil-N,N-dimetil-karbamát Reakció alkoholokkal, fenolokkal és karbonsavakkal: WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének - Mintaelőkészítés 1. Extrakció: 25 g minta, 100 ml AcN - H2O (84:16), 30 perc rázás, szűrés redős szűrőn 1 g (NH4)2SO4 2. Tisztítás: 0,3 g diatomaföld mosás 8 ml acetonitrillel, majd 8 ml AcN - H2O-val (84:16) 4 ml minta felvitele eluálás 8ml AcN - H2O-val (84:16) 1,8 g aluminium- oxid a mintafelvitel és az elúció során gyűjtött oldat bepárlása max. 70ºC-on levegő-áramban 0,3 g aktív szén 3. Származékképzés: 75 µl hexános belső standard oldatban, 75 µl szililezőszerrel szobahőmérsék-leten 50 percig állni hagyjuk 0,5 g C18 WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének – Mérési körülmények Vivőgáz: Hidrogén (fejnyomás: 20 kPa Injektor: on column; 220C Oszlop: SPB-1 15 m x 0,53 mm ID, 0,10 m filmvastagság (Supelco Inc.) Detektor: FID, 260C, Make up gáz: Nitrogén (4.6), 30 cm3/perc Hőmérséklet program: 120 C (1 perc), 6C/perc, 150C (4,5 perc), 6C/perc, 180C, 10C/perc, 240C (10 perc) WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok GC-FID Kukorica dara, 1 mg/kg WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének - konfirmáció A gázkromatográf típusa: Agilent 6890N Vivőgáz: Hélium (5.0), 38 cm/sec Injektor: splitless; 270C; valve time: 0,70 perc Oszlop: HP-5 30 m x 0,25 mm ID, 0,25 m Detektor: Agilent 5973 MSD, SIM üzemmód Hőmérséklet program: 50 C (0 perc), 30C/perc, 150C (0 perc), 8C/perc, 300C (5 perc) Belső standard oldat: 13,16 g/ml n-dokozán hexánban Injektált mennyiség: 1µl WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok GC-MS Kukorica dara, 1 mg/kg WIREC

Élelmiszeranalitika Toxinok Trichotecének - A módszer jellemzése FID MSD Kimutatási határ (mg/kg) 0,37 0,33 0,31 0,47 0,30 0,20 0,05 Ismételhetőség (RSD%) 24,15 21,41 18,55 20,14 11,98 22,19 8,69 12,53 Visszanyerés (%) 89,98 72,30 109,24 91,92 76,09 92,61 81,48 Linearitás (R) 0,9923 0,9949 0,9980 0,9970 0,9870 0,9783 0,9743 0,9754 WIREC

Élelmiszeranalitika Koleszterin WIREC

Élelmiszeranalitika Koleszterin Minta-előkészítés Darálás 30 perc reflux 1:1 HCl-oldattal Hűtés mellett átlúgosítás KOH-dal 45 perc reflux 100 cm3 metanollal Extrakció petroléter-dietiléter 4:1 eleggyel Szárítás Na2SO4-on Szárazra párlás 40°C-on Oldás 5 cm3 dimetil-formamidban WIREC

Élelmiszeranalitika Koleszterin Származékolás bisz-Trimetilszilil-trifluor-acetamid származékoló szer Reakció 80°C-on 40 percig 1:1 arányban hozzáadott BSTFA-val 500 µl n-hexán majd 2 cm3 víz hozzáadása, összerázása Hexános fázis injektálása GC-MS-be WIREC

Élelmiszeranalitika Koleszterin Mérési körülmények Vivőgáz: hélium, konstans flow: 38 cm/sec Kolonna: HP-5MS (30 m x 0,25 mm x 0,25 µm) Hőmérséklet program: 120ºC (0 perc), 20 ºC/min 220 ºC-ig (0perc), 8 ºC/min 300 ºC-ig (10perc) Injektálás: 2 µl, split (splitarány:10:1) Injektor hőmérséklet: 300 ºC Transzferline hőmérséklete: 300ºC Ionforrás hőmérséklete: 230ºC, Quadrupol hőmérséklete: 150ºC Analizis mód: Szelektív ionkövetés (SIM: koleszterin: 129, 329, 368, 458; kolesztanol SSTD: 215, 216, 355, 445, 460, PCB 209 ISTD: 495, 498, 500, 502) QL: 1mg/kg WIREC

Élelmiszeranalitika Koleszterin GCMS kromatogram WIREC

Élelmiszeranalitika Koleszterin Koleszterin fragmentogram WIREC

Élelmiszeranalitika Koleszterin Kolesztanol ISTD fragmentogram WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak Keresett zsírsav mennyiségi meghatározása gyógytermékek, ill. erukasav Termékre jellemző zsírsav arányok meghatározása különböző típusú étolajok WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak vajsav C4:0 linolsav C18:2n6c kapronsav C6:0 arachidsav C20:0 kaprilsav C8:0 gamma-linolénsav C18:3n6 kaprinsav C10:0 eikozénsav C20:1 undekánsav C11:0 linolénsav C18:3n3 laurinsav C12:0 heneikozanonsav C21:0 tridekansav C13:0 eikozadienonsav C20:2 mirisztinsav C14:0 behénsav C22:0 mirisztilsav C14:1 cis-eikozatrienonsav C20:3n6 pentadekánsav C15:0 erukasav C22:1n9 cis-pentadekánsav C15:1 eikozatrienolsav C20:3n3 WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak palmitinsav C16:0 arachidonsav C20:4n6 palmitolsav C16:1 trikozanonsav C23:0 heptadekánsav C17:0 dokozadienonsav C22:2 cis-heptadekánsav C17:1 lignocerinsav C24:0 sztearinsav C18:0 eikozapentanonsav C20:5n3 elaidinsav C18:1n9t nervonsav C24:1 olajsav C18:1n9c dokozahexanonsav C22:6n3 transz-linolsav C18:2n6t WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak Mintaelőkészítés Szabad zsírsavak metilészteresítése 30 perc reflux metanol – cc.kénsav eleggyel Visszahűtés után kisózás NaCl-dal Extrakció n-hexánnal Extrakt savmentesítése vizes mosással Extrakt szárítása Na2SO4-on Bepárlás 2-3 cm3-re WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak Mérési körülmények Vivőgáz: hidrogén, konstans flow: 50 cm/sec Kolonna: Omegawax (30 m x 0,25 mm x 0,20 µm) Hőmérséklet program: 50ºC (2 perc), 4 ºC/min 220 ºC-ig (20perc) Injektálás: 2 µl, splitless Injektor hőmérséklet: 250 ºC FID hőmérséklete: 260ºC WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak Standard kromatogram WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak Napraforgó étolaj kromatogram WIREC

Élelmiszeranalitika Zsírsavak Új utak Technikailag - GC x GC (Dean switch) Feladatok - Zsírsav alapú meghatározás idegrendszeri szövet kimutatására feldolgozott hústermékekben (szivacsos agyvelőgyulladás) WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Feladat Jellemzően µg/kg nagyságrendben meghatározni a szermaradékokat a legkülönbözőbb élelmiszerekben / alapanyagokban. Célvegyületek ~2-3000 bejegyzett hatóanyag a világon ~3-400 elvárt (területre, kultúrára jellemző) WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Analitikai lehetőségek Összetett mintaelőkészítés – elágazó analitika (LC-MS-MS, GC-k szelektív detektorokkal) Univerzális, gyors mintaelőkészítés – minimalizált analitikai lépések (LC-MS-MS, GC-MS) WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Összetett előkészítés, elemzés WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Keverőbabás extrakció Nagyhatékonyságú és szelektív dúsítás Gyors és egyszerű mintaelőkészítés Alacsony gépidő-szükséglet Fejleszthető kiértékelés SCAN üzemmódban mérhetünk ppb koncentrációkat Csak azokra a növényvédő-szerekre alkalmazható melyeknél lgKow>2 Alacsony zsírtartalmú mátrixokra WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Keverőbabás extrakció (Twister®) Nagyhatékonyságú és szelektív dúsítás Gyors és egyszerű mintaelőkészítés Alacsony gépidő-szükséglet Fejleszthető kiértékelés SCAN üzemmódban mérhetünk ppb koncentrációkat Csak azokra a növényvédő-szerekre alkalmazható melyeknél lgKow>2 Alacsony zsírtartalmú mátrixokra WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Méréstechnikai háttér MPS2 mintaadagoló TDU termodeszorber CIS injektor GC-MS mérőrendszer WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Minta-előkészítés Aprítás, pürésítés Metanolos extrakció Ultracentrifugálás WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Keverőbabás extrakció Stir Bar Sorptive Extraction, Twister© Az üveg keverőbaba felületére PDMS megosztófázist visznek fel 0,5-1 mm rétegben, ez a Twister. A minta extraktumot a Twisterrel kevertetve kiextraháljuk a vizsgálandó komponenseket az oldatból. A CIS injektor fölé szerelt Twister deszorpciós egységben (TDU) a Twisterről lefűtjük az abszorbeált komponenseket. WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Termodeszorpció T TDU T CIS GC-MS WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Twister – 3 ppb foszforsavészter narancsban WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Twister – 3 ppb foszforsavészter narancsban WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Twister - teljesítmény Átlag RSD% három mérés alapján 8,5% 12,0% 10,9% 8,3% 15 ppb Vizsgált mátrixok: Retek bio Alma Narancs Burgonya WIREC

Élelmiszeranalitika Peszticidek Kiértékelés mátrix dekonvolúcióval TIC & Spectrum Deconvoluted peaks and spectra TIC Component 1 Component 2 Component 3 Deconvolution matrix target interference WIREC