Oznaczanie bisfenolu A w wodzie pitnej

Craig Aurand

Reporter US, Volume 30.1

Czytaj więcej

• Wprowadzenie
• Experimental
• HPLC Conditions
• Wyniki i dyskusja
• Wnioski
• Powiązane produkty
• Referencje

Wprowadzenie

Poziom bisfenolu A (BPA) wykrywanego w żywności i napojach zyskał uwagę mediów w ciągu ostatnich kilku lat. W szczególności zainteresowanie to dotyczy dwóch rodzajów pojemników:

• Sztywne pojemniki wielokrotnego użytku wykonane z poliwęglanu; powszechnie stosowane w butelkach na wodę, butelkach dla niemowląt, plastikowych kubkach, karafkach i pojemnikach do przechowywania
• Metalowe puszki z wewnętrzną powłoką lakierniczą na bazie żywicy epoksydowej; stosowane w celu ochrony żywności lub napojów przed bezpośrednim kontaktem z metalem

BPA jest jedną z substancji chemicznych stosowanych do produkcji zarówno tworzyw poliwęglanowych, jak i lakierów na bazie żywicy epoksydowej. Badania wykazały, że niewielkie ilości BPA mogą migrować do żywności i napojów zamkniętych w tego typu pojemnikach. Co więcej, przenoszenie BPA z pojemnika do zawartości zwiększa się, jeśli pojemniki są narażone na działanie podwyższonych temperatur, takich jak podgrzewanie butelek dla niemowląt i napełnianie metalowych puszek, gdy żywność lub napoje są jeszcze gorące^1-3.

Experimental

Przedstawione tutaj prace koncentrowały się na zademonstrowaniu ekstrakcji i analizy BPA z wody pitnej. Próbka została wzbogacona BPA do poziomu 200 ng/ml przed ekstrakcją. Przetwarzanie próbki przy użyciu ekstrakcji do fazy stałej (SPE) zostało wybrane w celu zademonstrowania zdolności tej techniki do wykonywania zarówno zadań ekstrakcji, jak i zatężania. Zastosowano materiał Supelclean™ ENVI™-18 SPE w szklanych probówkach z włóknami PTFE. Ten sprzęt eliminuje możliwość wprowadzenia związków (takich jak ftalany), które mogą być wymywane rozpuszczalnikiem z alternatywnego sprzętu (na przykład rurki polipropylenowe z polietylenowymi frytami).

Rysunek 1. Struktura bisfenolu A

Strukturę BPA przedstawiono na Rysunku 1. GC może być bardziej czułą techniką dla tego analitu, ale wymaga, aby BPA został poddany derywatyzacji przed analizą. Oprócz zwiększenia procedury przetwarzania próbki o kilka etapów, artefakty mogą być wprowadzane podczas etapów derywatyzacji. W związku z tym wybrano HPLC jako technikę analityczną do tej pracy, aby zminimalizować zakłócenia. W celu uzyskania szybkiej analizy HPLC wykorzystano kolumnę Ascentis^® Express C18. System użyty do tej pracy był wyposażony w dwa detektory szeregowe, ultrafioletowy (UV) i fluorescencyjny (FL). System został skalibrowany za pomocą kilku wzorców, a współczynnik odpowiedzi dla BPA został wygenerowany dla każdego detektora. Umożliwiło to obliczenie danych odzysku próbki z domieszką. 
Rysunek 2 przedstawia chromatogramy wzorca kalibracyjnego 1 µg/ml. Chromatogramy pobranej próbki przedstawiono na Rysunku 3. Rysunek ten zawiera również pełny opis etapów przygotowania próbki.

Rysunek 2. Ślad UV i FL bisfenolu A przy 1 µm/ml

Warunki HPLC

Kolumna: Ascentis Express C18, 10 cm x 2,1 mm I.D., 2,7 µm (Nr produktu.53823-U); faza ruchoma: woda:acetonitryl (60:40); prędkość przepływu: 0.4 ml/min.; ciśnienie: 3268 psi (225 bar); temperatura kolumny.35 °C; detektor: UV (230 nm); FL (Ex 225 nm, Em 310 nm); wtrysk: 1 µL; próbka: bisfenol A w stężeniu 1 µg/ml w acetonitrylu

Rysunek 3. Ślad UV i FL wody pitnej z domieszką bisfenolu A

Warunki HPLC

próbka/matryca: Woda pitna wzbogacona bisfenolem A do poziomu 0.2 µg/mL;
Rurka SPE: Supelclean ENVI-18, 500 mg, szklana rurka 6 mL, fryta PTFE (nr produktu. 54331-U);
warunek: 1 mL 1% kwasu mrówkowego w acetonitrylu, 1 mL wody DI; dodanie próbki: 5 mL wzbogaconej wody; elucja próbki: 2 mL 1% kwasu mrówkowego w eluacie acetonitrylu; obróbka końcowa: 1 mL odparowany, następnie odtworzony do 0.5 ml z acetonitrylem
Warunki (z wyjątkiem próbki) i identyfikatory pików są takie same jak Rysunek 2.

Wyniki i dyskusja

Lepszy stosunek sygnału do szumu uzyskano za pomocą detektora FL. Należy również zauważyć nieco dłuższy czas retencji i szerszy kształt piku obserwowany na chromatogramach FL. Są one spowodowane dodatkową objętością systemu, gdy próbka przechodzi przez celę UV, a także rurki łączące detektory. Usunięcie składnika UV i skrócenie rurki łączącej kolumnę z detektorem FL wyeliminowałoby te zjawiska.

Jak pokazano na Rysunku 3, uzyskano szybką analizę, w której analit jest wolny od zakłóceń. Procedura daje obliczony poziom 1 µg/ml BPA w końcowym ekstrakcie próbki. Odpowiada to 5-krotnemu stężeniu (0,2 µg/ml w próbce wzbogaconej zostało skoncentrowane do 1 µg/ml w ekstrakcie). Korzystając ze współczynnika kalibracji wygenerowanego dla detektora FL, obliczono odzysk na poziomie 88%.

Conclusion

Opracowano kompleksową procedurę przygotowania próbki i analityczną do oznaczania BPA w wodzie pitnej. Ta szybka procedura wykorzystywała materiały i techniki wybrane częściowo ze względu na szybkość, ale także te, które nie przyczyniłyby się do niepożądanych artefaktów. Zastosowanie SPE pozwoliło na ekstrakcję i zatężenie BPA, co może skutkować większą czułością metody w porównaniu z prostymi metodami headspace lub bezpośredniego wtrysku.

Referencje

1. 2012. United States Food and Drug Administration. [Internet]. USA: US FDA.[cited 09 Jan 2012]. Available from: https://www.fda.gov/home

2. 2012. European Food Safety Authority (EFSA). [Internet].[cited 09 Jan 2012]. Available from: http://www.efsa.europa.eu/

3. 2009. Survey of Bisphenol A in Bottled Water Products Canada Health Canada, Bureau of Chemical Safety, Food Directorate. [Internet].[updated 26 Apr 2009]. Available from: https://www.canada.ca/en/health-canada/services/food-nutrition/food-safety/packaging-materials/bisphenol/survey-bisphenol-bottled-water-products