Iontová mobilita a hmotnostní spektrometrie v kontrole falšování koření

Bc. Dominik HALMAN

Master's thesis

Ion mobility and mass spectrometry in the control of spice adulteration

Abstract:

Falšování koření představuje rozsáhlý problém, tato práce se zabývá využitím iontové mobility ve spojení s hmotnostní spektrometrií při odhalování falšování šafránu pomocí kurkumy a falšování oregana pomocí olivových lístků. Byly porovnány dvě extrakční metody pro obě dvojice koření, testovány vhodné podmínky ionizace a kombinace iontové mobility s tandemovou hmotnostní spektrometrií. Následně byly zvolené experimentální podmínky ověřovány při analýze modelových vzorků šafránu s přídavkem 5 až 20 % kurkumy, oregana s olivovými lístky (rovněž 5 až 20 %). V hmotnostních spektrech byly identifikovány signály charakteristických markerů, pro kurkumu to byl kurkumin a pro olivové lístky oleuropein. V případě kurkuminu iontová mobilita významně přispěla ke zlepšení selektivity měření, kdy bylo dosaženo jeho separace od interferující látky s blízkou hodnotou m/z (rozdíl m/z cca 2,2 mDa). V závěru byly analyzovány reálné vzorky koření od různých výrobců zakoupených v supermarketech či internetových obchodech. Kombinace iontové mobility s tandemovou hmotnostní spektrometrií je efektivním nástrojem pro přímou analýzu extraktů koření. Dle literární rešerše bylo spojení IMS-MS vůbec poprvé využito k testování falšování oregana a šafránu.

Abstract:

Spice adulteration represents a vast problem, this thesis deals with application of ion mobility with mass spectrometry for analysis of saffron adulterated with turmeric and oregano with olive leaves. Two extraction methods were compared for both pairs of spices, suitable ionization conditions and combination of ion mobility with tandem mass spectrometry were tested. Then the selected experimental conditions were verified in analysis of mock-up samples of saffron with turmeric addition from 5 to 20 %, oregano with olive leaves (likewise 5 to 20 %). Using mass spectrometry, characteristic markers were identified, for saffron it was curcumin and for olive leaves oleuropein. In case of curcumin, ion mobility significantly contributed to the improvement of selectivity of measurement. Curcumin separation from interfering compound with close m/z ratio (difference approx. 2,2 mDa) was achieved. At the end of this thesis, real samples of spices from different producers bought in supermarkets or internet stores were tested. Combination of ion mobility with tandem mass spectrometry is an effective tool for direct analysis of spice extracts. IMS - MS was according to the best knowledge employed for the first time for analysis of oregano and saffron adulteration.

Keywords

iontová mobilita, hmotnostní spektrometrie, elektrosprej, falšování potravin, koření, šafrán, kurkuma, oregano, olivové lístky

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2024

Thesis defence

• Supervisor: prof. RNDr. Karel Lemr, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Analytical Chemistry / Analytical Chemistry