Coupling strategies for planar solid phase extraction with gas chromatography using the example of mineral oil saturated and aromatic hydrocarbons (MOSH and MOAH)
Final Report Abstract
Die pSPE-Methode für die Analytik von MOSH und MOAH, die vor dem Projektbeginn in den Grundzügen für Standardsubstanzen entwickelt wurde, konnte im Verlauf des Projektes erfolgreich ausgearbeitet und weiterentwickelt werden. Mit Hilfe eines Mineralölstandards mit bekannter Konzentration und bekanntem MOSH/MOAH-Verhältnis wurde nach Optimierung der Detektion eine Quantifizierung von MOSH und MOAH direkt auf der HPTLC-Schicht entwickelt. Mit niedrigen Nachweis- und Bestimmungsgrenzen pro Zone ist sowohl für die unmodifizierte als auch für die AgpSPE bei einer entsprechenden Probenkonzentration und -aufgabemenge eine hinreichende Empfindlichkeit gewährleistet, um Grenzwertüberschreitungen sicher, schnell und einfach zu erkennen. Die unmodifizierte pSPE ließ sich zur Quantifizierung von MOSH und MOAH in Karton und Jutesäcken einsetzen und bot die Möglichkeit einer schnellen Überprüfung von Kosmetika in Hinblick auf die Verwendung von Mineralölprodukten. Die Ag-Modifizierung der Schicht ermöglichte die Abtrennung von störenden Terpenen aus Speiseölen und trockenen Lebensmitteln ohne aufwendige chemische Epoxidierung. Beim Vergleich der mittels (Ag-)pSPE–UV/FLD ermittelten Gehalte für MOSH und MOAH mit den mittels SPE–GC–FID oder LC–GC–FID bestimmten Gehalten ergab sich, dass die MOSH-Gehalte gut mit den klassischen Methoden übereinstimmten (überwiegend <30 % Abweichung für Karton, Jutesäcke und Pflanzenöle). Die höheren Werte bei der (Ag-)pSPE lassen sich durch die Co-Migration von enthalten nativen n-Alkanen, Polyolefinen und Analyten mit höheren Massen erklären. MOAH weist bei der pSPE oftmals deutliche Überbefunde durch mitextrahierte Matrixkomponenten auf, was durch die Kopplung mit der GC geprüft werden kann. Insgesamt bietet die pSPE-Screening-Methode die Möglichkeit, klare Grenzwertüberschreitungen sicher, schnell und einfach direkt auf der Schicht zu erkennen und dadurch gezielt Proben bereits im Vorfeld auszusortieren, so dass wertvolle Laborkapazität ausschließlich für LC–GC-Messungen von Proben unklarer oder grenzwertiger Befunde zur Verfügung steht. Auch für Lebensmittelbetriebe mit eigener Laborausstattung bietet sich das Verfahren im Bereich des Qualitätsmanagements an. Des Weiteren lassen sich zusätzliche Kontaminanten im Bereich der MOSH/MOAH-Zielzonen visuell durch abweichende Zonengeometrie und Färbung auf der Schicht erkennen, die in der Routine übersehen werden können, falls sie außerhalb der relevanten Retentionszeiten eluieren oder bei der Probenaufarbeitung abgetrennt werden. Für die Kopplung mit der GC konnten zwei Methoden entwickelt werden. Neben der elutionsbasierten Kopplung, für die erfolgreich eine temperaturprogammierte LVI-Methode entwickelt wurde, konnte erstmals die Kopplung der Dünnschicht mit der GC über das Verfahren der TD entwickelt und angewandt werden. Mit den beiden pSPE–GC-Kopplungen werden im Anschluss noch abschließende Versuche durchgeführt, um die mit diesen Techniken bestimmten Gehalte mit denjenigen der (Ag-)pSPE–UV/FLD sowie denjenigen der klassischen Methoden zu vergleichen. Die Erkenntnisse und Erfolge der entwickelten pSPE–GC-Kopplungstechniken bleiben nicht auf die Analytik von MOSH und MOAH beschränkt, sondern erweitern das Spektrum weitergehender Analytik nach erfolgter pSPE bzw. HPTLC deutlich und ermöglichen so die Entwicklung von schnell durchführbaren und einfachen Lösungen für viele weitere zukünftige Fragestellungen.
Publications
- "Ansatz zur Quantifizierung von MOSH nach planarer Festphasenextration (pSPE)", 47. Deutscher Lebensmittelchemikertag (2018), Berlin
M. Wagner, C. Oellig
(See online at https://doi.org/10.1002/lemi.201970204) - "Reduktion von Squalen und β-Carotin beim Clean-up von MOSH und MOAH mittels Silbernitrat-pSPE", 47. Deutscher Lebensmittelchemikertag (2018), Berlin
S. Wieselmann, M. Wagner, C. Oellig
- "Screening von MOSH und MOAH mittels planarer Festphasenextraktion und anschließender Gaschromatogaphie (pSPE–GC)", Lebensmittelchemische Gesellschaft, Arbeitstagung Süd-West (2018), Gießen
M. Wagner, C. Oellig
(See online at https://doi.org/10.1002/lemi.202259253) - "Einsatz der Thermodesorption zur Kopplung der Dünnschichtchromatographie mit der Gaschromatographie am Beispiel von MOSH/MOAH-Analytik", Lebensmittelchemische Gesellschaft, Arbeitstagung Süd-West (2019), Stuttgart-Hohenheim
M. Wagner, C. Oellig
- "Screening for mineral oil saturated and aromatic hydrocarbons in paper and cardboard directly by planar solid phase extraction and by its coupling to gas chromatography", Journal of Chromatography A, 1588 (2019) pp. 48-57
M. Wagner, C. Oellig
(See online at https://doi.org/10.1016/j.chroma.2018.12.043) - "Einsatz der planaren Festphasenextraktion (pSPE) als Screeningmethode für die Analyse von MOSH und MOAH in Lebensmitteln und Lebensmittelverpackungen", Lebensmittelchemische Gesellschaft, Arbeitstagung Süd-West (2022), online
M. Wagner, C. Oellig
(See online at https://doi.org/10.1002/lemi.202258006) - "Screening for mineral oil hydrocarbons in vegetable oils by silver ion–planar solid phase extraction", Journal of Chromatography A, 1662 (2022), 462732
M. Wagner, C. Oellig
(See online at https://doi.org/10.1016/j.chroma.2021.462732)
