İnorganik arsenik içinde bir geniş aralığı, gıda hidrür üretimi - atomik Absorpsiyon spektrometresi kullanılarak matrisler belirlenmesi.
1 Eylül 2017
Gıda matrisler geniş bir alanda inorganik arsenik belirlemek için bir analitik metod kullanışlılığı gösterilmiştir. Yöntem inorganik arsenik seçici ayıklama kloroform son bir kararlılıkla içine hidrür üretimi atomik Absorpsiyon spektrometresi tarafından oluşur.
Bu analitik metodolojinin genel amacı, seçici ekstraksiyon ve hidrür oluşturma atomik absorbsiyon spektroskopisi ile tespit yoluyla geniş bir yelpazedeki gıda örneklerinde inorganik arseniği belirlemektir. Bu, inorganik arseniğin belirlenmesine olanak tanıyan yatay bir yöntemdir. Meyve ürünlerinde bulunan en toksik arsenik türüdür. Bu tekniğin temel avantajı, gerekli olan donanımın HPLC-ICP-MS kadar pahalı ve sofistike olmaması ve seçiciliğin doğrudan hidrür oluşturma atomik absorbsiyon spektroskopisinden daha iyi olmasıdır. Bu prosedürü Dinoraz Velez uygulamalı olarak gösterecektir. Kendisi bu makalenin ortak yazarlarından biri ve laboratuvarımızdan bir araştırmacıdır. Başlamak için, vidalı kapaklı 50ml'lik bir polipropilen santrifüj tüpüne 0,5 ila 1 gram liyofilize örneği hassas bir şekilde tartın. 4,1ml deiyonize su ekleyin. Ardından, örnek tamamen ıslanana kadar mekanik bir çalkalayıcı ile yaklaşık beş dakika boyunca çalkalayın. 18,4ml konsantre hidroklorik asit ekleyin. Örneği 12 ila 15 saat dinlenmeye bırakmadan önce mekanik bir çalkalayıcı ile 15 dakika boyunca çalkalayın. Ekstraksiyonu gerçekleştirmek için, öncelikle hidrolize edilmiş örneğe 2ml Hidrojen Bromür ve 1ml Hidrojen Sülfat çözeltisi ekleyin. Örneği mekanik bir çalkalayıcı ile veya manuel olarak 30 saniye boyunca çalkalayın. Ardından, 10ml Kloroform ekleyin. Örneği mekanik bir çalkalayıcı ile beş dakika çalkaladıktan sonra, 800 ×g'de beş dakika boyunca santrifüjleyin. Santrifüjlemeden sonra, Kloroform fazını pipetle başka bir 50ml'lik polipropilen santrifüj tüpüne aktarın. Kalan asit fazına ek olarak 10ml Kloroform ekleyin ve ekstraksiyonu tekrarlayın. Ekstraksiyon sonucunda yaklaşık 20ml Kloroform toplanmış olmalıdır. Asit fazından kaynaklanabilecek çapraz kontaminasyonu önlemeye dikkat edin. Birleştirilmiş Kloroform fazlarını 800 ×g'de beş dakika boyunca santrifüjleyin. Kloroform üzerinde kalan tüm asit fazı kalıntılarını 1ml'lik bir pipetle temizleyin. Ardından, Kloroform fazında bulunan kalan katı veya asit fazı kalıntılarını gidermek için Kloroform'u hidrofobik bir PTFE membranından süzün. Kloroform fazını 50ml'lik bir polipropilen santrifüj tüpünde toplayın. Bu adım kritiktir. Kloroform fazında kalan herhangi bir asit fazı, örnekteki diğer tüm arsenik türleri bu asit fazında bulunduğu için inorganik arsenik sonuçlarının olduğundan yüksek çıkmasına neden olacaktır. Geri ekstraksiyonu gerçekleştirmek için, filtrasyon adımından sonra toplanan Kloroform fazından inorganik arseniği geri ekstrakt etmek üzere 10ml bir molar hidroklorik asit ekleyin. Ardından, örneği mekanik bir çalkalayıcı ile beş dakika boyunca çalkalayın. Örneği 800 ×g'de beş dakika boyunca santrifüjleyin. Santrifüjlemeden sonra, mineralizasyon için asit fazını 250ml'lik cam bir beherin içine pipetleyin. Geri ekstraksiyonu tekrarlayın ve toplanan HCl fazlarını birleştirin. 20 gram Magnezyum nitrat hekzahidrat ve iki gram Magnezyum oksidi 100ml deiyonize su içinde süspande edin. Ardından, bu süspansiyondan 2,5ml'yi cam behere ekleyin; çökelmeyi önlemek için ekleme yaparken süspansiyonu çalkalayın. Sonra, 10ml konsantre nitrik asit ekleyin ve herhangi bir sıçrama olmamasına dikkat ederek kum banyosunda kuruyana kadar evaporate edin. Beheri bir saat camı veya benzeri bir şeyle kapatın. Ardından, beheri başlangıç sıcaklığı 150'yi geçmeyen bir kül fırınına yerleştirin
Genel Bakış
Bu makale, çeşitli gıda matrislerindeki inorganik arseniğin tayini için analitik bir yöntem sunmaktadır. Yöntem, kloroform ile seçici ekstraksiyonun ardından hidrür oluşumlu atomik absorbsiyon spektrometresi ile deteksiyonu kullanmaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Analitik Kimya
- Gıda Güvenliği
- Toksikoloji
Arka Plan
- İnorganik arsenik, gıda ürünlerinde bulunan toksik bir kirleticidir.
- Mevcut tespit yöntemleri pahalı ve karmaşık olabilir.
- Bu çalışma, daha erişilebilir bir analitik teknik sunmayı amaçlamaktadır.
- Hidrür oluşumlu atomik absorbsiyon spektroskopisi, geliştirilmiş seçicilik sağlar.
Çalışmanın Amacı
- İnorganik arseniğin tespiti için maliyet etkin bir yöntem geliştirmek.
- Selektif ekstraksiyon tekniklerinin etkinliğini göstermek.
- Gıda örneklerindeki arsenik ölçümlerinin doğruluğunu artırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Liyofilize gıda örneklerinin tartılması ve hazırlanması.
- Örneklerin hidroklorik asit ile hidrolizi.
- Kloroform kullanılarak seçici ekstraksiyon.
- Hidrür oluşumlu atomik absorbsiyon spektrometrisi ile inorganik arsenik tespiti.
Temel Sonuçlar
- Yöntem, gıda matrislerinden inorganik arseniği başarıyla ekstrakte etmektedir.
- Sonuçlar, geleneksel yöntemlere kıyasla gelişmiş bir seçicliğe işaret etmektedir.
- Teknik, çeşitli gıda türleri için tekrarlanabilir ve güvenilirdir.
- Maliyet analizi, yöntemin rutin testler için daha erişilebilir olduğunu göstermektedir.
Sonuçlar
- Bu yöntem, gıdalarda arsenik tespiti için uygulanabilir bir alternatif sunmaktadır.
- Maliyet ve verimlilik arasında bir denge kurarak yöntemi yaygın kullanıma uygun hale getirmektedir.
- Gelecekteki çalışmalar, yöntemin uygulamasını diğer kirleticilere genişletebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama Alanları
Bu analitik yöntem, çeşitli gıda matrislerinde inorganik arseniğin maliyet etkin ve seçici bir şekilde tespit edilmesini sağlayarak gıda güvenliği risk değerlendirmesini ve kontaminant profilini desteklemektedir. Düşük bir tespit limitiyle tekrarlanabilir nicelleştirme sunarak, toksikolojik değerlendirme için güvenilir maruziyet verilerinin oluşturulmasına yardımcı olur. Bu yaklaşım, daha pahalı enstrümantasyona pratik bir alternatif sunarak rutin gıda test laboratuvarlarında daha geniş çapta benimsenmesini kolaylaştırmaktadır.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Bilimsel Değer: Gıda güvenliği çalışmalarındaki toksikolojik mekanizmaları aydınlatmak için arsenik türleşmesinin incelenmesine olanak tanır.
- Operasyonel Değer: Çeşitli gıda matrislerinde inorganik arsenik biyoyararlanımına ilişkin hipotez testlerini destekler.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Bilimsel Değer: Kontaminant taraması için analiz özgüllüğünü artırarak inorganik arseniğin seçici ekstraksiyonunu ve tespitini sağlar.
- Operasyonel Değer: Tanımlanmış bir nicelleme sınırı ile tekrarlanabilir kantitatif çıktılar sunarak standardize edilmiş analiz performansı sağlar.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Bilimsel Değer: Gıdalardaki inorganik arseniği niceliklendirerek hastalıkla ilgili maruziyet verileri oluşturur ve translasyonel risk değerlendirmesini destekler.
- Operasyonel Değer: Tutarlı, laboratuvarlar arası performans aracılığıyla keşiften preklinik doğrulamaya kadar süreklilik sağlar.
İş Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu yöntem, toksikoloji ve gıda güvenliği araştırmalarındaki tehlike tanımlama, maruziyet değerlendirmesi ve risk karakterizasyonu iş akışlarını destekleyerek gıda güvenliği testleri sürekliliğine uyum sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Karmaşık gıda matrislerindeki toksik inorganik arsenik türlerinin doğru şekilde miktar tayinine olanak tanıyarak mekanistik risk azaltma süreçlerini destekler.
- Tarama: Seçici ekstraksiyon ve tekrarlanabilir tespit yoluyla analiz hazırlığını artırır ve diğer arsenik türlerinden kaynaklanan yanlış pozitif sonuçları azaltır.
- Analitik: Hidrür oluşumlu atomik absorbsiyon spektrometrisi aracılığıyla kantitatif ölçümler sağlayarak laboratuvarlar arası karşılaştırmaya ve veri harmonizasyonuna imkan tanır.
- Translasyonel Araştırma: Toksikolojik modelleme için maruziyetle ilgili konsantrasyon verileri sağlayarak analitik çıktıları preklinik sürekliliğe bağlar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Birden fazla gıda test merkezi ve yeterlilik programlarında uygulamaya uygun, ölçeklenebilir ve maliyet etkin bir platform sunar.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Arsenik türleme verilerindeki öngörü güvenilirliğini artırarak gıda güvenliği değerlendirmelerindeki mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: HPLC-ICP-MS gibilekenmiş tekniklere kıyasla standardizasyon, tekrarlanabilirlik ve düşük altyapı gereksinimleri sunar.
- Stratejik Değer: Güvenilir kirletici miktar tayini yoluyla, gıda güvenliği izleme çalışmalarının risk tabanlı önceliklendirmesini iyileştirir.
- Portföy Etkisi: Güçlü maruziyet verileri sağlayarak gıda güvenliği programlarındaki risk ayarlı ilerleme kararlarını destekler.
Uygulama Hususları
- Numune hazırlama, seçici ekstraksiyon ve hidrür oluşturma tekniklerinde uzmanlık gerektirir.
- Hidrür oluşturma sistemi ve atomik absorbsiyon spektrometresi dahil olmak üzere temel enstrümantasyon gereklidir.
- Tekrarlanabilirliği sağlamak için ekstraksiyon ve geri ekstraksiyon protokollerinin ekipler arası standardizasyonunu gerektirir.
- Ekstraksiyon verimliliğini etkileyen protein ve lipid içeriğindeki farklılıklar nedeniyle, değişen gıda matrislerine yönelik adaptasyon değerlendirmelerini içerir.
- Pratik kısıtlamalar arasında, sonuçların olduğundan yüksek çıkmasını önlemek için asit fazı taşınımından kaçınmayı sağlayacak dikkatli bir faz ayırma ihtiyacı yer alır.
