Détermination simultanée de 16 amines aromatiques hétérocycliques dans les produits de boulangerie par micro-SPE et HPLC-MS/MS

Introduction

L'évaluation de la présence d'amines aromatiques hétérocycliques (AAH) dans les aliments transformés est devenue une priorité pour la sécurité alimentaire, en raison de leur potentiel cancérigène. Les produits de boulangerie, bien qu'ils soient des aliments courants, peuvent contenir une gamme variée de ces composés formés lors des processus de cuisson à haute température. Une méthodologie analytique sensible et spécifique est donc essentielle pour leur identification et quantification. Cette étude présente l'application d'une extraction sur phase solide miniaturisée (micro-SPE) couplée à la chromatographie liquide à haute performance avec détection par spectrométrie de masse en tandem (HPLC-MS/MS) pour la détermination simultanée de 16 AAH dans les matrices de produits de boulangerie.

Matériel et méthodes

Sélection des échantillons et préparation

Des échantillons représentatifs de différents produits de boulangerie ont été collectés. Chaque échantillon a été homogénéisé afin d'assurer la représentativité de l'analyse. La préparation préalable a inclus une réduction fine de la taille de particule afin d’optimiser l’étape d’extraction.

Procédure d'extraction micro-SPE

La technique d'extraction sur phase solide miniaturisée a été optimisée pour isoler de manière efficace les AAH. L'utilisation de cartouches micro-SPE a permis de traiter des volumes de solvant réduits, tout en maintenant un rendement élevé d’extraction des composés cibles. L’élution des AAH a été réalisée à l’aide de solvants organiques polaires choisis pour leur capacité à extraire les différentes classes d’amines hétérocycliques.

Protocole de HPLC-MS/MS

Pour la séparation, une colonne C18 a été employée dans un système HPLC à gradient, permettant la résolution de toutes les AAH en un temps analytique optimisé. La détection a été effectuée en mode MRM (monitoring de réaction multiple) sur un spectromètre de masse à triple quadripôle, fournissant ainsi une grande spécificité et une sensibilité accrue. Des modes de transitions spécifiques à chaque AAH ont été sélectionnés pour minimiser les interférences.

Validation de la méthode

La méthode développée a été validée selon les protocoles internationaux. Les critères incluaient spécificité, linéarité, exactitude, limite de détection (LOD), limite de quantification (LOQ) et fidélité intra et inter-journalière. Les courbes d’étalonnage ont été établies par l’ajout de standards isotopiques internes pour assurer la précision des mesures.

Résultats et discussion

Performance analytique

L’approche micro-SPE couplée à la HPLC-MS/MS a affiché une excellente sélectivité et une grande sensibilité pour les 16 AAH, avec des LOD comprises entre quelques ng/kg et 0,2 μg/kg selon la molécule considérée. Les rendements d’extraction ont été constants, oscillant entre 82 % et 96 % selon les composés, attestant de l'efficacité du protocole.

La linéarité a été validée sur des plages de concentrations couvrant les niveaux attendus dans les matrices alimentaires, avec des coefficients de corrélation (r2) supérieurs à 0,995 pour toutes les AAH. La fidélité, évaluée par répétabilité et reproductibilité, a présenté des variations inférieures à 10 % (CV).

Application aux produits de boulangerie

L’application pratique de cette méthode à des pains, biscuits et viennoiseries du commerce a mis en évidence la présence de plusieurs AAH, principalement dans les parties plus exposées à la chaleur. L'analyse quantitative révèle des concentrations totales variant de quelques μg/kg à des niveaux nettement supérieurs dans certains types de biscuits fortement brunis, suggérant une corrélation avec le temps et la température de cuisson.

Les composés les plus fréquemment détectés incluent la phIP, la MeIQx, et l'AαC. La méthode a permis de surveiller efficacement la répartition des AAH dans toute la matrice alimentaire et de comparer les effets des procédés de cuisson et des ingrédients sur la charge totale d’amines hétérocycliques.

Avantages et perspectives de la méthode

L’emploi de la micro-SPE combinée à la HPLC-MS/MS permet une automatisation aisée, une réduction significative de la consommation de solvants et une limitation de la manipulation des échantillons, rendant la méthode robustement applicable au contrôle de la qualité des denrées alimentaires.

Cette approche offre non seulement rapidité et sensibilité, mais également une haute spécificité essentielle pour la surveillance réglementaire et la recherche sur la toxicologie alimentaire. À l’avenir, cette méthodologie pourrait être élargie à d’autres matrices alimentaires, permettant aux laboratoires de contrôle qualité alimentaire de renforcer la sécurité des consommateurs face à l’exposition aux AAH.

Conclusion

La combinaison de la micro-SPE et de la HPLC-MS/MS constitue une avancée significative pour la détection simultanée de multiples amines aromatiques hétérocycliques dans les produits de boulangerie. Cette procédure garantit une quantification précise, une réduction de l’utilisation de solvants et une adaptation efficace à des environnements analytiques exigeants. Les résultats obtenus démontrent l’intérêt de cette méthode pour la sécurité alimentaire et offrent une base solide pour de futures études sur l’impact des procédés de cuisson sur la formation des contaminants alimentaires.

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0308814626019667?dgcid=rss_sd_all