WCPS: The Analysis of Titanium Nanoparticles in artificial and natural sweeteners by the Agilent 8900 QQQ-ICPMS

Význam tématu

Titanové nanopartikule se díky svým vlastnostem (barva, textura, odolnost ve vodě) objevují v různých potravinářských výrobcích, například v umělých a přírodních sladidlech. S rostoucím využitím roste i zájem o jejich potenciální zdravotní a ekologické dopady, zejména schopnost pronikat buněčnými membránami a způsobovat nežádoucí efekty. Pyuritační techniky pro analýzu těchto částic v nízkých koncentracích a malých velikostech jsou proto klíčové pro zajištění kvality a bezpečnosti potravin.

Cíle a přehled studie

Cílem předložené studie bylo prozkoumat přítomnost a velikostní distribuci titanových nanopartiků v komerčně dostupných umělých i přírodních sladidlech. Autor využil kvadrupólový ICP-MS Agilent 8900 v režimu MS/MS pro dosažení vysoké citlivosti a selektivního potlačení spektrálních interferencí. Analýza zahrnovala porovnání s NIST standardem (Au 60 nm) a určení koncentrace iontového titanu.

Použitá metodika a instrumentace

• Agilent 8900 QQQ-ICP-MS v MS/MS módu s automatickou autotunovací funkcí a nastavením metodou Method Wizard pro nanopartikule.
• Vzorková příprava: 0,05 g vzorku ve 50 mL vody (ředění 1000:1).
• Standardy: NIST 8013 Au (60 nm) na 50 ppt pro velikostní kalibraci, iontový Ti (100 ppt) pro kontrolu citlivosti.
• Sample introduction system: křemenný vzorkovací vstřikovač 1,0 mm, křemenný koncentrický nebulizér, standardní quartz torch.

Hlavní výsledky a diskuse

• Ve většině analyzovaných vzorků dominovala velikostní distribuce TiNP mezi 12 a 20 nm.
• Background equivalent diameter (BED) se pohyboval v rozpětí 6–10 nm, což odráží vynikající citlivost a nízký šum Agilent 8900.
• Nejvyšší počet partiklů byl zjištěn u třtinového cukru a směsi Splenda/Sugar, naopak nejnižší u Sweet & Low, Truvia a Splenda Naturals.
• Překvapivě vysoká hladina TiNP v netypizovaném třtinovém cukru naznačuje nutnost kontrolních měření i u běžných cukrů.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda umožňuje rychlou, citlivou a selektivní detekci TiNP přímo ve složitých potravinových matricích bez rozsáhlé předúpravy.
• Odstranění spektrálních interferencí v MS/MS režimu zajišťuje spolehlivé kvantitativní a velikostní informace při stopových koncentracích.
• Použití komerčně dostupného standardu NIST usnadňuje validaci a srovnávání výsledků napříč laboratořemi.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace SP-ICP-MS na další potravinářské přídatné látky a kosmetické produkty.
• Integrace s separačními technikami (Field Flow Fractionation) pro komplexní charakterizaci částic.
• Vývoj standardizovaných protokolů a referenčních materiálů pro různé typy nanopartiků.
• Sledování dlouhodobých zdravotních a environmentálních dopadů TiNP.

Závěr

Analýza titanových nanopartiků v sladidlech pomocí Agilent 8900 QQQ-ICP-MS v MS/MS režimu prokázala vysokou citlivost, schopnost odstraňovat složité interferenční signály a stanovit velikostní distribuci částic v rozsahu 12–20 nm. Rozdíly mezi vzorky ilustrují potřebu monitoringu i u zdánlivě „čistých“ přírodních produktů. Předložená metoda nabízí perspektivní nástroj pro zajištění bezpečnosti potravin a další výzkum v oblasti nanočástic.