Praktyczne aspekty analizy z wykorzystaniem metod spektrometrii mas (ICP-MS) do oznaczania metali ciężkich, pierwiastków oraz metod chromatograficznych do oznaczania pestycydów w żywności oraz wodzie

Dynamiczny rozwój przemysłu, jak i rolnictwa, zwiększa zagrożenie zanieczyszczenia środowiska zarówno metalami ciężkimi, jak i środkami ochrony roślin (m.in. pestycydami). Zanieczyszczenia te stanowią poważny problemem środowiskowy, który w konsekwencji prowadzi do zagrożenia zdrowia ludzkiego. Metale ciężkie i pestycydy znajdują się na szczycie listy substancji toksycznych dla środowiska zagrażających przyrodzie.

Oznaczanie metali ciężkich

Narażenie na metale ciężkie u ludzi występuje w wyniku spożywania skażonej żywności i picia skażonej wody, kontaktu ze skórą, wdychania skażonego powietrza i, co najważniejsze, zagrożenia zawodowego. Pomimo faktu, że niektóre metale ciężkie, takie jak żelazo i mangan, są niezbędne do pełnienia określonych funkcji biochemicznych i fizjologicznych w organizmie, metale ciężkie są toksyczne dla organizmu, gdy są spożywane w dużych ilościach. Zatrucie metalami ciężkimi może być ostre lub przewlekłe, powodując problemy w mózgu, płucach, wątrobie i nerkach.

Dokładne oznaczanie metali ciężkich jest niezwykle ważne w wielu branżach na całym świecie, zwłaszcza w produkcji żywności. W europejskim regionie gospodarczym istnieje wiele aktów prawnych wymagających dobrej jakości danych analitycznych do celów egzekwowania prawa. Metale ciężkie, takie jak As, Cd, Hg i Pb, są przedmiotem szczególnego zainteresowania na rynkach żywności/pasz.

Spektrometria mas sprzężona z plazmą wzbudzaną indukcyjnie (ICP-MS) to technologia analizy pierwiastkowej zdolna do wykrywania większości z pierwiastków układu okresowego na poziomie miligramów do nanogramów na litr. Jest stosowany w różnych gałęziach przemysłu, w tym między innymi w monitorowaniu środowiska, badaniach gleby i wody, czy w produkcji żywności lecz również w analizie.

ICP-MS zastosowanie w praktyce

ICP-MS jest idealny do monitorowania tych substancji – zarówno występujących naturalnie, jak i będących wynikiem działalności przemysłowej lub rolniczej – ponieważ mogą zapewnić solidne działanie i precyzyjną analizę ilościową związków nieorganicznych na poziomie śladowym.

ICP-MS to szybka, wieloelementowa technika analizy z niezbędną czułością i zakresem dynamicznym do pomiaru składników odżywczych i zanieczyszczeń w wzbogacanych produktach spożywczych. ICP-MS stała się jedną z najpopularniejszych technik analitycznych do analizy pierwiastkowej we wszystkich typach próbek, w tym w żywności i napojach. Wynika to z jego dobrze znanych właściwości analitycznych: bardzo niskich granic wykrywalności, możliwości analiz wielopierwiastkowych, możliwości pomiaru stosunków izotopowych i łatwego sprzężenia z technikami chromatograficznymi.

Analizy pozostałości środków ochrony roślin

Ponieważ globalna populacja stale rośnie, bezpieczeństwo żywnościowe staje się coraz większym problemem. Nakłada to znaczną presję na producentów rolnych, aby uprawiali żywność w szybszy, bezpieczniejszy i bardziej zrównoważony sposób. W obliczu tego wyzwania wielu rolników stosuje pestycydy do ochrony upraw przed szkodnikami środowiskowymi, takimi jak chwasty (herbicydy), owady (środki owadobójcze) i grzyby (środki grzybobójcze). Ze względu na szerokie zastosowanie, stabilność, selektywną toksyczność i bioakumulację pestycydy należą do najbardziej toksycznych substancji zanieczyszczających środowisko. Są szczególnie niebezpieczne w owocach i warzywach, przez które narażeni są na nie ludzie. Dlatego kluczowe znaczenie ma monitorowanie pozostałości pestycydów w owocach i warzywach przy użyciu wszystkich dostępnych metod analitycznych. Zgodnie z prawem międzynarodowym, środki ochrony roślin mogą znajdować się w produktach rolnych i żywności, ale tylko w granicach norm wyrażanych jako MRL (ang. MRL – maximum residue level). MRL są normami handlowymi ustalanymi przez EFSA (Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności) i ogłaszane w formie aktów prawnych – Rozporządzeń Parlamentu Europejskiego i Rady. Produkt, który zawiera pozostałości powyżej MRL jest nielegalny. Powszechnie stosowane metody analizy pozostałości pestycydów w żywności to chromatografia cieczowa i gazowa sprzężone ze spektrometrią mas (LC-MS/MS i GC-MS/MS).Przygotowanie próbek do pestycydów w różnych matrycach próbek zwykle obejmuje etapy ekstrakcji, oczyszczania i koncentracji przed analizą LC-MS/MS lub GC-MS/MS. Oznaczanie pozostałości pestycydów w szerokiej gamie matryc jest potężnym wyzwaniem głównie ze względu na małe ilości analitów i duże ilości substancji zakłócających, które mogą być współekstrahowane z analitami oraz, w większości przypadków, niekorzystnie wpływają na wyniki analizy.

LC-MS/MS i GC-MS/MS są niezbędnymi narzędziami w dzisiejszej analizie pozostałości pestycydów. Spektrometria mas w połączeniu z technikami chromatograficznymi to potężne narzędzia do identyfikacji pestycydów zarówno w żywności, jak i wodzie. Nowe oprzyrządowanie oferuje zarówno moc wykrywania, jak i selektywność, a dzięki połączeniu odpowiednich technik rozdzielania, tj. chromatografii gazowej lub cieczowej z potężnymi detektorami, laboratoria są w stanie analizować jednocześnie dużą liczbę docelowych związków. Jednakże, aby uwzględnić różnorodność pozostałości pestycydów potencjalnie znajdujących się w środowisku, laboratorium pestycydów z pełną obsługą potrzebuje dostępu do wielu różnych instrumentów.

Laboratorium Instytutu Agronomicznego Fertico

Laboratorium Instytutu Agronomicznego FERTICO jest nowoczesnym laboratorium, które w ramach użytecznej diagnostyki dla rolnictwa, oferuje badania i analizy na najwyższym poziomie jakości. Instytut Agronomiczny Fertico powstał w 2019 r. i w tym też roku stał się akredytowanym laboratorium badawczym. Mając na celu zapewnienie jakości i wiarygodności wyników badań, wprowadzany jest system zapewnienia jakości: PN-EN ISO/IEC 17025:2018-02 oraz system Dobrej Praktyki Laboratoryjnej (DPL). Laboratorium oferuje badania dla przemysłu spożywczego, jak i też dla rolnictwa. W laboratorium funkcjonują 4 odrębne pracownie: analityczna Chromatix^R zajmująca się badaniem pozostałości w żywności, glebie, materiale roślinnym; DNAexpress^R gdzie prowadzone są badania molekularne patogenów wykorzystując technikę PCR i RT-PCR; pracownia Spectrapid^R zajmująca się badaniami fizykochemicznymi żywności gleby, wody oraz badaniami zanieczyszczeń żywności w tym metali ciężkich oraz pracownia Diagnocell^R dedykowana badaniom mikrobiologicznym żywności i wody. Aktualnie w Instytucie Agronomicznym Fertico oferujemy akredytowane badania ponad 710 pestycydów w owocach i warzywach w tym glifosatu oraz etefonu, hydrazydu maleninowego. Badania wykonywane są metodą QuEChERS zgodnie z normą PN-EN 15662:2018, a także innymi metodami, m.in. wskazanymi przez Komisję Europejską. Do analizy związków wykorzystujemy najnowocześniejszą technologię łączącą chromatografię cieczową oraz gazową ze spektrometrią mas (LC-MS/MS i GC-MS/MS). W aktualnym zakresie akredytacji Laboratorium Fertico możliwe są do wykonania badania arsenu, wapnia, potasu, sodu, magnezu, glinu i boru w wodzie, w tym również w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi. Oprócz badań fizykochemicznych w ofercie Instytutu Agronomicznego Fertico znajdą się również badania mikrobiologiczne wody przeznaczonej do spożycia oraz usługi pobierania próbek. Specjalizacja laboratorium Fertico obejmuje również mikrobiologiczne badania żywności, badania sanitarne oraz fizykochemiczne badania gleby oraz podłoży ogrodniczych. Badania gleby w naszym laboratorium wykonywane są w terminie do 7 dni roboczych. Aktualny zakres akredytacji znajduje się na naszej stronie w zakładce AKREDYTACJA I CERTYFIKATY – https://fertico.pl/o-nas/akredytacja-i-certyfikaty-2/ oraz na stronie Polskiego Centrum Akredytacji https://www.pca.gov.pl/akredytowane-podmioty/akredytacje-aktywne/laboratoria-badawcze/AB%201748,podmiot.html.

Zapraszamy do kontaktu

Laboratorium Instytutu Agronomicznego Fertico

05-600 Grójec, ul. Mogielnicka 33

https://fertico.pl/

laboratorium@fertico.com.pl