تحديد الرودامين B في مسحوق الفلفل الحار بواسطة نظام WAYEAL LCMS-TQ9200 LCMS/MS

رودامين ب (يشار إليه أيضًا باسم الورد الأحمر ب أو البنفسجي الأساسي 10) هو صبغة فلورسنت أساسية اصطناعية تنتمي إلى فئة الزانثين الكيميائية. تظهر هذه المادة بحد ذاتها لونًا أحمر ورديًا ساطعًا وهي قابلة للذوبان بسهولة في المذيبات القطبية مثل الماء والإيثانول. في البداية، تم استخدامه على نطاق واسع في المجالات الصناعية بما في ذلك المنسوجات والطباعة ووضع العلامات الفلورية. نظرًا لتكلفته المنخفضة وقدرته القوية على التلوين، قام بعض التجار عديمي الضمير بإضافته بشكل غير قانوني إلى المنتجات الغذائية لأغراض الصباغة، مثل مسحوق الفلفل الحار وحبوب فلفل سيتشوان ومنتجات اللحوم والتوابل، مما يجعله ملوثًا مهمًا يعرض سلامة الأغذية للخطر.
ومن الواضح أن رودامين ب سام لجسم الإنسان. ويمكن أن يدخل الجسم عن طريق الجهاز الهضمي أو الجلد، مما يتداخل مع عملية التمثيل الغذائي الفسيولوجي الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يشكل مخاطر مسرطنة ومطفرة محتملة. ونتيجة لذلك، فقد تم تصنيفها على أنها مادة غير صالحة للأكل ومحظورة في الغذاء من قبل العديد من البلدان. وهو هدف رئيسي للإشراف على سلامة الأغذية، ويظل معدل اكتشافه مرتفعا باستمرار في مختلف التوابل والأطعمة المصنعة.

في مذكرة التطبيق هذه، تم إنشاء طريقة قياس الطيف الكتلي السائل جنبًا إلى جنب (LC-MS/MS) لتحديد رودامين ب في الغذاء باستخدام نظام قياس الطيف الكتلي السائل جنبًا إلى جنب WAYEAL LCMS-TQ9200. تحقق هذه الطريقة الاستخراج الفعال والفصل الدقيق والقياس الكمي الحساس للحليلة المستهدفة مع القضاء بشكل فعال على تدخلات مصفوفة الغذاء. وهو يقدم دعمًا فنيًا موثوقًا به للفحص السريع والقياس الكمي الدقيق للرودامين ب في الغذاء، وبالتالي تسهيل الإشراف الفعال على سلامة الأغذية.

الكلمات المفتاحية: سلامة الغذاء، رودامين ب، LCMS/MS

1. الأدوات والكواشف

1.1 تكوين الصك

الجدول 1: قائمة تكوين الصك

1.2 قائمة الكواشف والمعايير

الجدول 2: الكواشف والقائمة القياسية

1.3 مواد التجربة والمعدات المساعدة

خلاط دوامة

جهاز طرد مركزي عالي السرعة

التوازن التحليلي

مشعب استخراج الطور الصلب (SPE) (مع مضخة فراغ)

مبخر النيتروجين

شاكر المداري

2. طريقة التجربة

2.1 إعداد الحل

2.1.1 حمض الفورميك بنسبة 0.1% في الماء: قم بنقل 1 مل من حمض الفورميك إلى 500 مل من الماء، واخلطه جيدًا، حتى يصل إلى الحجم النهائي وهو 1000 مل مع الماء.

2.1.2 حمض الفورميك 0.1% في الأسيتونيتريل: قم بنقل 1 مل من حمض الفورميك إلى 500 مل من الأسيتونيتريل، واخلطه جيدًا، ثم ثبته إلى حجم 1000 مل مع الأسيتونيتريل.

2.1.3 ميثانول بنسبة 50% في الماء: انقل 500 مل من الميثانول بدقة إلى دورق حجمي سعة 1 لتر، ثم ثبت الحجم بالماء.

2.1.4 50% ميثانول في الماء مع حمض الفورميك 0.1%: قم بنقل 1 مل من حمض الفورميك إلى 500 مل من 50% ميثانول في الماء، واخلط جيدًا، وخفف إلى حجم 1000 مل مع 50% ميثانول في الماء.

2.1.5 أمونيا بنسبة 5% في الميثانول: انقل 5 مل من محلول الأمونيا إلى دورق حجمي سعة 100 مل، ثم خففه إلى الحجم باستخدام الميثانول، واخلطه جيدًا.

2.2 المعالجة المسبقة للعينة

2.2.1 استخراج العينة

قم بوزن 1 جرام من عينة مسحوق الفلفل الحار بدقة في أنبوب طرد مركزي بلاستيكي سعة 50 مل. أضف بدقة 10.0 مل من محلول مائي من الميثانول بنسبة 50% يحتوي على 0.1% من حمض الفورميك، واخلطه جيدًا. إضافة اثنين من المجانسين السيراميك، ثم دوامة لمدة 15 دقيقة على خلاط دوامة. أجهزة الطرد المركزي بسرعة 8000 دورة/دقيقة لمدة 10 دقائق. نقل 3 مل من المادة طافية (طبقة الاستخراج) والتصفية من خلال غشاء مرشح المرحلة العضوية 0.45μm قبل التنقية.

2.2.2 تنقية العينة

تكييف خرطوشة NovaPre MCX للاستخلاص بالمرحلة الصلبة (SPE): قبل الاستخدام، قم بتنشيط الخرطوشة بالتسلسل باستخدام 3 مل من الميثانول و3 مل من الماء.

انقل 1.0 مل من المستخلص بدقة إلى خرطوشة استخلاص الطور الصلب (SPE) NovaPre MCX. قم بغسل الخرطوشة بشكل تسلسلي باستخدام 3 مل من حمض الفورميك بنسبة 0.1% في الماء، و3 مل من الماء، و3 مل من الميثانول. أزل الحليلة المستهدفة مع 6 مل من الأمونيا في محلول الميثانول، وجمع النذرة. قم بتبخر الشطافة حتى تقترب من الجفاف تحت تيار من النيتروجين عند درجة حرارة 45 درجة مئوية. قم بإذابة البقايا في 0.5 مل من الطور المتحرك الأولي، وقم بالتصفية من خلال غشاء مرشح الطور العضوي 0.22 ميكرومتر، ثم قم بحقن المرشح للتحليل الآلي.

2.3 شروط التجربة

2.3.1 شروط HPLC

العمود الكروماتوغرافي: C18، 1.7μm، 2.1*50 مم؛
المرحلة المتنقلة: المرحلة أ: 0.1% حمض الفورميك في الماء؛ المرحلة ب: 0.1% حمض الفورميك في الأسيتونيتريل؛
معدل التدفق: 0.4 مل/دقيقة؛
درجة حرارة العمود: 40 درجة مئوية؛
حجم الحقن: 1 ميكرولتر.

2.3.2 شروط قياس الطيف الكتلي

الجدول 3: معلمات قياس الطيف الكتلي المركب

ملاحظة: * أيون الكمي.

3. نتيجة التجربة

3.1 المعايير اللونية

تم الانتهاء من الكشف عن رودامين ب خلال 7 دقائق. كما هو مبين في الشكل 1، أظهرت الذروة المركبة شكل ذروة جيد واستجابة مرضية، وتلبية متطلبات التحديد التجريبي.

الشكل 1: اللوني للرودامين ب

3.2 المدى الخطي

تم نقل كمية مناسبة من محلول العمل القياسي Rhodamine B بدقة وتخفيفها باستخدام الطور المتحرك الأولي لإعداد المنحنى القياسي. كان النطاق الخطي 0.1-10 نانوغرام / مل. وكان الانحراف بين النتائج الخطية والتركيزات المعروفة ضمن الحد الأقصى للانحراف المسموح به. وكان معامل التحديد (R²) أكبر من 0.999، مما يشير إلى خطية جيدة.

الشكل 2: منحنى رودامين ب القياسي

3.3 حد القياس الكمي وحدود الكشف

في هذه الطريقة، تم تحديد حد الكشف (LOD) وحد القياس الكمي (LOQ) للرودامين B عند 0.1 نانوغرام/مل و0.5 نانوغرام/مل، على التوالي. ويلخص الجدول أدناه نسب الإشارة إلى الضوضاء (S/N) المقابلة. تجاوزت نسب S/N عند LOD 3، بينما تجاوزت نسب S/N عند LOQ 10.

الجدول 4: الحد من القياس الكمي والحد من الكشف

الشكل 3: نسبة الإشارة إلى الضوضاء عند LOD لـ Rhodamine B (0.1ng/mL)

الشكل 4: نسبة الإشارة إلى الضوضاء عند LOQ للرودامين B (0.5 نانوغرام/مل)

3.4 التكرار

تم حقن المحاليل القياسية بثلاثة تركيزات (0.5، 2، و5 نانوجرام/مل) ست مرات متتالية. وتظهر النتائج في الجدول أدناه. كانت الانحرافات المعيارية النسبية (RSDs) لوقت الاحتفاظ ومنطقة الذروة لرودامين ب بتركيزات منخفضة ومتوسطة وعالية جميعها في حدود 5٪، مما يلبي المتطلبات التجريبية.

الجدول 5. اختبار التكرار للرودامين ب بتركيزات منخفضة ومتوسطة وعالية

الشكل 5: مخطط استشراب لستة حقن متتالية من 0.5 نانوغرام/مل رودامين ب

الشكل 6: مخطط كروماتوجرام لستة حقن متتالية من 2 نانوجرام/مل رودامين ب

الشكل 7: مخطط كروماتوجرام لستة حقن متتالية من 5 نانوجرام/مل رودامين ب

3.5 استعادة الارتفاع

تمت إضافة العينة (أ) بمحلول قياسي لزيادة تركيز رودامين ب بمقدار 2 نانوجرام/مل. ثم تم تحليل ستة حقن متكررة. وكان الاسترداد الذي تم الحصول عليه 105.7% مع تحديد وضع اللاجئ بنسبة 1.473%، وهو ما يلبي معايير قبول الطريقة.

3.6 المرحل

بعد حقن المحلول القياسي 10 نانوجرام/مل، تم حقن مذيب فارغ لتقييم المرحل. وتظهر النتائج في الشكل أدناه. وكان المرحل في الفراغ أقل من 10% من أدنى مستوى للمعايرة (0.1 نانوغرام/مل)، مما يلبي المتطلبات التجريبية.

الشكل 8: المخطط اللوني الفارغ للمركب

3.7 اختبار العينة

كان تركيز رودامين ب في العينة (أ) أقل من حد اكتشاف الطريقة (MDL).

الشكل 9: اللوني للرودامين ب في العينة أ

4. الاستنتاج

في هذه الدراسة، تم إنشاء طريقة قياس الطيف الكتلي السائل جنبًا إلى جنب (LC-MS/MS) لتحديد رودامين B باستخدام نظام WAYEAL LCMS-TQ9200. أظهرت البيانات التي تم الحصول عليها أن الطريقة أنتجت قمم كروماتوغرافية ذات تناسق جيد وبدون مخلفات، وأن الحساسية تفي بالمتطلبات التجريبية. وكان معامل التحديد (R²) أكبر من 0.999، وهو ما يلبي معايير الخطية. كانت قابلية التكرار (RSD) بتركيزات منخفضة ومتوسطة وعالية ضمن 5%، وكان المرحل في الفراغ أقل من 10% من أدنى معيار للمعايرة. تشير هذه النتائج إلى أن هذه الطريقة، عندما تقترن بنظام WAYEAL LC-MS/MS، قادرة على تلبية متطلبات الكشف النوعي والكمي الروتيني للتحليلات المستهدفة.