Application of the solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography (GC, GC/MS) in food analysis

In the current contribution, the application of the Solid Phase Microextraction (SPME) as a modern sample preparation method was discussed. Based on theoretical and practical aspects of the SPME method, a comparison of extraction efficiency of aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, ethylbenzene, m,p-xylene (BTEX)) as testing substances was performed. The various SPME coated fibers: commercial (polydimethylsiloxane - PDMS, polyacrylate - PA) and home-made (etoxy-polydimethylsiloxane - PDES, polyurethaneacrylate, fused silica, and fused silica after etching of hydrogen fluoride acid) were compared in these experiments. The extraction efficiency was displayed as the extracted mass for BTEX after extracting of standard solution with various SPME fibers. The most efficient extraction (adsorption on the fiber surface) is for the etoxy-polydimethylsiloxane-coated fibers after drying at 200°C than for other tested fibers. In addition, the possibility of SPME use (with the new PDES fibers) in the food and natural products analysis (wine, candies, herbs) was discussed. Many advantages, as well as disadvantages of the SPME method are described in details.

W niniejszej pracy przedstawiono możliwości zastosowania mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej (SPME) jako nowej metody przygotowania próbek do analizy. Bazując na teoretycznych i praktycznych aspektach wykorzystania SPME, dokonano porównania wydajności ekstrakcji węglowodorów aromatycznych (benzen, toluen, etylobenzen i m,p-ksylen – BTEX) jako substancji testowych. W przeprowadzonych eksperymentach posłużono się różnymi rodzajami włókien: komercyjnie dostępnymi (polidimetylosiloksan – PDMS, poliakrylan – PA) i nowo otrzymanymi (etoksy-polidimetylosiloksan – PDES, poliureatnoakrylan, szkło kwarcowe i szkło kwarcowe po trawieniu kwasem fluorowodorowym) – tab. 1. Wydajność ekstrakcji wyznaczono porównując masę związków wyodrębnionych za pomocą SPME. Najwyższą wydajność ekstrakcji BTEX zaobserwowano dla włókna PDES (utwardzanego w temperaturze 200°C) – rys. 2. Z wykorzystaniem nowych włókien do SPME, głównie PDES, dokonano analizy żywności i produktów pochodzenia naturalnego (wina, cukierki, zioła). Szczegółowo opisano zarówno zalety jak i wady wykorzystania SPME w analityce.

Rekord w opracowaniu