Trace metals analysis in baby food using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)
Aplikace | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Kontrola stopových prvků v dětské výživě je klíčová pro ochranu zdraví kojenců a malých dětí. Těžké kovy jako arsen, kadmium, olovo a rtuť představují významná toxikologická rizika, zatímco minerály jako železo, zinek, vápník a hořčík jsou nezbytné pro správný vývoj. Legislativa (např. Baby Food Safety Act 2021, EU regulace) stanovuje přísné limity pro tyto prvky, což vyžaduje citlivé a spolehlivé analytické postupy pro ověření bezpečnosti výrobků.
Hlavním cílem bylo demonstrovat kompletní workflow zahrnující automatizovanou přípravu vzorků a robustní analýzu pomocí trojkvadrupólové ICP-MS pro simultánní stanovení toxických i esenciálních prvků v různých typech dětské výživy. Studie zahrnovala šest komerčních vzorků s odlišnou matricí a tři certifikované referenční materiály (CRM) pro ověření přesnosti a opakovatelnosti.
Metoda dosáhla korelačních koeficientů >0,999 pro většinu stanovovaných prvků. Limit kvantifikace (MLOQ) pro As, Cd, Hg a Pb byl alespoň o faktor dva nižší než regulační limity. Recovery u CRM se pohybovalo v rozmezí 90–120 %, což potvrzuje vysokou přesnost a robustnost workflow. V reálných vzorcích bylo detekováno překročení limitu As (23 µg/kg) a Hg (2,65 µg/kg) v rybí směsi a cadmia (>5 µg/kg) v několika potravinových přípravcích.
Metoda umožňuje rychlé a reprodukovatelné stanovení širokého spektra prvků v různých matricích dětské výživy bez nutnosti dodatečné ředicí přípravy. Díky účinnému potlačení interferencí a stabilní automatizaci lze spolehlivě plnit požadavky FDA/EMA a poskytovat data pro online zveřejnění výsledků výrobců.
Další vývoj může směřovat ke speciačním analýzám pro rozlišení toxických forem As a Hg, aplikaci dalších reaktivních plynů pro širší potlačení interferencí, integraci AI pro optimalizaci provozních parametrů a miniaturizaci přípravy pro vysokokapacitní laboratoře.
Automatizované workflow kombinující UltraWAVE digestor a trojkvadrupólové ICP-MS poskytuje citlivou, přesnou a reprodukovatelnou metodiku pro komplexní monitoring toxických i esenciálních prvků v dětské výživě, splňující přísné regulační požadavky.
ICP/MS
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Kontrola stopových prvků v dětské výživě je klíčová pro ochranu zdraví kojenců a malých dětí. Těžké kovy jako arsen, kadmium, olovo a rtuť představují významná toxikologická rizika, zatímco minerály jako železo, zinek, vápník a hořčík jsou nezbytné pro správný vývoj. Legislativa (např. Baby Food Safety Act 2021, EU regulace) stanovuje přísné limity pro tyto prvky, což vyžaduje citlivé a spolehlivé analytické postupy pro ověření bezpečnosti výrobků.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo demonstrovat kompletní workflow zahrnující automatizovanou přípravu vzorků a robustní analýzu pomocí trojkvadrupólové ICP-MS pro simultánní stanovení toxických i esenciálních prvků v různých typech dětské výživy. Studie zahrnovala šest komerčních vzorků s odlišnou matricí a tři certifikované referenční materiály (CRM) pro ověření přesnosti a opakovatelnosti.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky (0,5 g suché/fat a 1,0 g mokré) podrobeny microwave-assisted acid digestion ve zdířce UltraWAVE SRC s 2 mL HNO₃ a 0,5 mL HCl, doplněny na 50 mL ultrapurem vodou.
- Automatizace přípravy zajištěna Milestone EasyFILL acid dispenserem a iSC-65 Autosamplerem ke zvýšení reprodukovatelnosti a produktivity.
- Analytická část realizována na Thermo Scientific iCAP MTX ICP-MS s 5× argonovou ředicí technikou (AGD), provozovanou v režimech SQ-KED (He) a TQ-O₂ pro eliminaci polyatomických a isobarických interferencí.
- Kalibrace pomocí multielementních standardů v rozmezí 0,1–100 µg/L, včetně kontrolního standardu QC nízké (0,2 µg/L; 0,004 µg/L Hg) a vysoké (25 µg/L; 0,5 µg/L Hg) úrovně každých 10 vzorků.
- Interní standardy (⁴⁵Sc, ⁷³Ge, ¹⁰³Rh, ¹⁹³Ir) pro kompenzaci matrix efektů a kolísání citlivosti plazmy.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla korelačních koeficientů >0,999 pro většinu stanovovaných prvků. Limit kvantifikace (MLOQ) pro As, Cd, Hg a Pb byl alespoň o faktor dva nižší než regulační limity. Recovery u CRM se pohybovalo v rozmezí 90–120 %, což potvrzuje vysokou přesnost a robustnost workflow. V reálných vzorcích bylo detekováno překročení limitu As (23 µg/kg) a Hg (2,65 µg/kg) v rybí směsi a cadmia (>5 µg/kg) v několika potravinových přípravcích.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlé a reprodukovatelné stanovení širokého spektra prvků v různých matricích dětské výživy bez nutnosti dodatečné ředicí přípravy. Díky účinnému potlačení interferencí a stabilní automatizaci lze spolehlivě plnit požadavky FDA/EMA a poskytovat data pro online zveřejnění výsledků výrobců.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj může směřovat ke speciačním analýzám pro rozlišení toxických forem As a Hg, aplikaci dalších reaktivních plynů pro širší potlačení interferencí, integraci AI pro optimalizaci provozních parametrů a miniaturizaci přípravy pro vysokokapacitní laboratoře.
Závěr
Automatizované workflow kombinující UltraWAVE digestor a trojkvadrupólové ICP-MS poskytuje citlivou, přesnou a reprodukovatelnou metodiku pro komplexní monitoring toxických i esenciálních prvků v dětské výživě, splňující přísné regulační požadavky.
Reference
- 1. Nóbrega J.A., Carnaroglio D. Best practices in sample preparation of baby food for trace metal determination. Milestone Srl., 2022.
- 2. Sengupta S., Surekar B., Kutscher D. Using triple quadrupole ICP-MS to improve speed, sensitivity and accuracy of toxic and nutritional elements analysis in baby foods. Thermo Fisher Scientific AN000209, 2021.
- 3. Raab A., McSheehy Ducos S. Determination of inorganic arsenic in rice using IC-ICP-MS. Thermo Fisher Scientific AN43255, 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Trace metals analysis in baby food using triple quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry (TQ-ICP-MS)
2025|Thermo Fisher Scientific|Postery
Trace metals analysis in baby food using triple quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry (TQ-ICP-MS) Adam Ladak1; Andy Fornadel2; Daniel Kutscher3; Sukanya Sengupta3; Laurent Naels4; Doug Sears5; Gwyneth Trojan5 1: Thermo Scientific, Macclesfield, United Kingdom; 2: Thermo Fisher Scientific, Rockford,…
Klíčová slova
wet, wetbaby, babyelements, elementsdry, dryfood, foodicp, icptoxic, toxicbiscuit, biscuiticap, icapmloq, mloqmtx, mtxsample, samplecrm, crmcarbohydrates, carbohydratesfat
Using triple quadrupole ICP-MS to improve the speed, sensitivity, and accuracy of the analysis of toxic and nutritional elements in baby foods
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 000209 Using triple quadrupole ICP-MS to improve the speed, sensitivity, and accuracy of the analysis of toxic and nutritional elements in baby foods Authors: Sukanya Sengupta1, Bhagyesh Surekar1, Daniel Kutscher1, and Cristian Cojocariu2 Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany…
Klíčová slova
elements, elementsbaby, babytoxic, toxictqe, tqemloq, mloqdiscreet, discreeticap, icapasxpress, asxpressfoods, foodsicp, icpqtegra, qtegrafood, foodpuree, pureesamples, samplesnutritional
Elemental and isotopic analysis: solutions for food authenticity, quality and safety
2022|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Elemental and isotopic analysis: solutions for food authenticity, quality and safety Dr Niel Williams Sales representative Inorganic Mass Spectrometry September 8th 2022 RAFA 2022 The world leader in serving science 1 [email protected] | 8-September-2022 Agenda 2 1 Food analysis using…
Klíčová slova
arcl, arclicp, icpirms, irmsaso, asoµg·kg, µg·kgisotope, isotopeicap, icapfood, foodtqe, tqeprotein, proteinmloq, mloqfingerprint, fingerprintscientific, scientificthermo, thermoelemental
Accurate and reliable analysis of food samples using ICP-MS 
2022|Thermo Fisher Scientific|Postery
Accurate and reliable analysis of food samples using ICP-MS Sukanya Sengupta1, Bhagyesh Surekar1, Richard Fussell2, Daniel Kutscher1 1Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany, 2Thermo Fisher Scientific, Hemel Hempstead, UK Abstract Data analysis Purpose: Optimization of inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS)…
Klíčová slova
stdev, stdevfood, foodmloq, mloqcrm, crmsamples, samplesflour, flourmean, meanagd, agdmeasurements, measurementsmilk, milkicp, icpargon, argonsetting, settingbiscuit, biscuitinfant