Applicazioni

Il metanolo, spesso presente negli alcolici preparati con solventi industriali come l'alcol metilico, può portare alla cecità e persino alla morte se ingerito. Dopo un incidente che ha coinvolto alcol mescolato con metanolo nella Repubblica Ceca, hanno adottato la spettroscopia Raman come metodo preferito per identificare e quantificare il metanolo negli alcolici contaminati, a seguito di uno studio esaustivo utilizzando vari strumenti di screening. Questa Application Note illustra i motivi per cui la spettroscopia Raman è la scelta ideale per questa applicazione e mostra un esempio reale di analisi Raman di rum arricchito con metanolo.

Lo strumento TacticID®-GP Plus prevede più modalità di misura per la sicurezza e la protezione degli utenti. La modalità A permette di creare librerie Raman o spettri SERS personalizzabili per il campo spettrale di ricerca e per la soglia HQI (Hit Quality Index, indice di qualità rispetto allo spettro di riferimento). La modalità A è utile ai laboratori di medicina legale che vorrebbero utilizzare l'espansione del rilevamento SERS delle cosiddette "Designer Drugs" in base alla specifica regione geografica o per la sicurezza alimentare nei possibili mercati futuri. In questo esempio, si utilizza la modalità A per creare una libreria SERS di melanina per rilevare facilmente la sua presenza nel latte artificiale mediante picco indicatore singolo.

Sebbene il processo di costruzione, convalida e utilizzo di un metodo sia ben definito attraverso il software, la robustezza del metodo dipende dalla pratica corretta di campionamento, convalida e manutenzione del metodo. In questo documento, descriveremo in dettaglio le pratiche raccomandate per l'utilizzo del metodo multivariato con NanoRam -1.064. Queste pratiche sono raccomandate per gli utenti finali che operano nell'ambiente farmaceutico e possono essere estese anche ad altri settori. Questo documento è inteso come riferimento generale per gli utenti di NanoRam-1.064 che vorrebbero costruire una SOP per lo sviluppo, la convalida e l'implementazione del metodo.

L'utilizzo della spettroscopia Raman per l'analitica di processo nell'industria farmaceutica e chimica continua a crescere grazie alle sue misure non distruttive, ai tempi rapidi di analisi e alla capacità di eseguire analisi sia qualitative che quantitative. Gli algoritmi di pre-elaborazione spettrale sono abitualmente applicati ai dati spettroscopici quantitativi, al fine di migliorare le caratteristiche spettrali riducendo al minimo la variabilità non correlata all'analita in questione. In questa nota tecnica vengono trattate le principali opzioni di pre-elaborazione pertinenti alla spettroscopia Raman, con esempi di applicazioni reali, e vengono esaminati gli algoritmi disponibili nel software B&W Tek e Metrohm in modo che il lettore si senta a suo agio nell'applicarli per costruire modelli quantitativi Raman.

La formaldeide può essere determinata riduttivamente sul DME. A seconda della composizione del campione, può essere possibile determinare la formaldeide direttamente nel campione. In caso di interferenze, possono essere necessarie operazioni di preparazione del campione, ad es. adsorbimento, estrazione o distillazione. Vengono descritti due metodi. Nel primo metodo, la formaldeide viene ridotta direttamente nella soluzione alcalina. Le concentrazioni elevate di metalli alcalini o alcalino-terrosi possono causare interferenze. In tali casi è possibile applicare il secondo metodo. La formaldeide è derivatizzata con idrazina in idrazone e poi determinata polarograficamente in una soluzione acida.

Determinazione dell'acido metil arsonico e dimetilarsinico tramite cromatografia anionica e successivo rilevamento della conducibilità dopo soppressione chimica diretta.

Determinazione di fosetil alluminio (alluminio-tris (o-etilfosfato)) tramite cromatografia anionica e successiva rivelazione diretta della conduttività.

Il Regolamento UE 1169/2011 definisce le regole per la dichiarazione nutrizionale degli alimenti. L'obiettivo è quello di educare il pubblico sui problemi nutrizionali e di individuare alcune sostanze il cui consumo è dannoso in grandi quantità. Questa Application Note descrive la determinazione di 4 zuccheri nel miele.

L'adulterazione nell'industria alimentare è una preoccupazione significativa a causa dei potenziali rischi per la salute e dei cambiamenti nella qualità del prodotto e nella nutrizione. Rilevare tali adulterazioni è tuttavia impegnativo, per garantire prodotti di alta qualità, misurazioni precise durante il processo di fabbricazione sono essenziali per identificare eventuali contaminazioni nelle materie prime e nei prodotti finali. Questa nota applicativa di processo descrive in dettaglio l'analisi in linea dell'amido di patate nel processo di produzione della farina di frumento con un analizzatore NIR 2060 di Metrohm Process Analytics.

La rodamina B è un colorante ampiamente utilizzato nelle applicazioni industriali e biotecnologiche, nonché uno dei tanti coloranti il cui utilizzo come additivo alimentare è stato vietato in Europa e Nord America. I metodi analitici più utilizzati per il rilevamento di coloranti illeciti nei prodotti alimentari, GC/MS e HPLC, prevedono l'uso di strumenti in laboratorio e richiedono una formazione specialistica.Con Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer), il rilevamento di tracce di rodamina B nel peperoncino di Cayenna tritato è rapido e facile, a seguito di una procedura semplice di estrazione con consumo di materiale minimo. La rodamina B può essere rilevata nella polvere di Caienna a concentrazioni fino a 10 µg/g.

Il ferrocianuro di potassio (KFC)è un composto antiagglutinante aggiunto al sale da tavola. Sebbene si tratti di un additivo alimentare comune non tossico, la quantità di questo elemento misurata tramite spettroscopia è rappresentativa di altri composti a base di cianuro analoghi. Il rilevamento di tracce di altri cianuri nei prodotti alimentari è essenziale per la sicurezza dei consumatori, poiché possono essere tossici a livelli di consumo orale fino a 20 μg/g.In questa applicazione si mostra l'analisi rapida di tracce di ferrocianuro di potassio nel sale da tavola con Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer), in un formato di saggio semplice con uso minimo di reagenti da laboratorio.

Il tiabendazolo (TBZ) è un pesticida ad ampio spettro utilizzato sia come fungicida per frutta e verdura, sia per il controllo dei parassiti nel mangime per animali. Per garantire la sicurezza dei consumatori, le autorità normative stabiliscono dei livelli massimi di residuo (MRL) per i raccolti trattati con pesticidi in base all'analisi di studi di valutazione del rischio. Per le banane, che vengono spruzzate aeree o immerse in soluzioni protettive di TBZ, la FDA statunitense riporta un LMR di 3 μg/g e l'UE stabilisce un LMR di 6 μg/g in peso.Con Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer), il rilevamento rapido e sensibile di TBZ sulle banane viene mostrato in formati facilmente adattabili ai test di monitoraggio della sicurezza alimentare.

Il verde malachite (MG) è un colorante tessile con efficaci proprietà fungicide; tuttavia si tratta di un elemento molto tossico e i suoi metaboliti persistono nella carne di pesci e mammiferi, rendendolo una minaccia per la catena alimentare umana. L'UE ha concluso che gli alimenti contaminati contenenti livelli superiori a 2 μg/g MG costituiscono un rischio per la salute credibile e diversi paesi hanno vietato il verde di malachite come additivo per l'acquacoltura. Nonostante il regolamento stringente, sulle tavole dei consumatori continuano ad arrivare prodotti di mare contaminati con MG.Con l'impiego di Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) per garantire la sicurezza alimentare, è possibile rilevare, in modo rapido e altamente sensibile, la presenza di verde malachite in un formato di saggio facile.

Il giallo metanile (MY) è un colorante azoico utilizzato nella produzione di prodotti per uso esterno, come tessuti, ma il cui utilizzo come additivo alimentare è stato vietato in molti Paesi. Studi tossicologici hanno dimostrato che l'ingestione di MY provoca notevoli danni neurologici e a più organi. Nonostante i rischi, l'MY viene comunemente utilizzato in modo illecito come colorante per migliorare l'aspetto di spezie e legumi, in particolare per la curcuma. I test ideali per l'analisi di tali adulteranti alimentari sono i metodi selettivi e sensibili, ma mobili e pratici.Con l'impiego di Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) è possibile ottenere un rilevamento rapido e preciso dell'MY in un formato di saggio facile.

L'auramina O (AO) è un colorante industriale utilizzato per un'ampia gamma di prodotti, nonché come colorante fluorescente per il rilevamento di batteri acidoresistenti nei campioni clinici. Dato il suo colore giallo intenso, l'AO è apprezzato anche come additivo per migliorare l'aspetto di prodotti alimentari trattati in modo illecito. Nonostante i divieti di utilizzo dell'AO come additivo alimentare, i test di monitoraggio indicano che viene utilizzato sistematicamente come adulterante in alimenti e spezie.Con l'impiego di Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) è possibile ottenere un rilevamento rapido e sensibile dell'AO nel curry in polvere in un formato di saggio semplice.

L'eritrosina B (EB), nota anche come colorante rosso n. 3, è un colorante sintetico approvato per l'uso nelle caramelle negli Stati Uniti e nei prodotti farmaceutici e cosmetici nell'UE e altrove. Tuttavia, alcuni studi su roditori hanno suggerito che l'ingestione di EB può incentivare lo sviluppo di un tumore alla tiroide. L'EB potrebbe inoltre essere tra i fattori alimentari che contribuiscono all'ipercinesi nei bambini. L'OMS raccomanda un'assunzione giornaliera di EB inferiore a 0,1 mg/kg di peso corporeo.La possibilità di ottenere risultati rapidi con una piattaforma di analisi portatile rende consigliabile Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) come alternativa concorrente ed economica alle tecnologie di laboratorio (ad es., CE, HPLC) attualmente impiegate per il rilevamento di EB negli alimenti.

La Carbendazim (MBC) è un fungicida comune il cui utilizzo regolamentato nell'agricoltura è approvato in tutto il mondo, tranne nell'UE. La maggior parte di MBC viene riscontrata sulla frutta come contaminante superficiale ed è il risultato di prodotti spruzzati in precedenza sul raccolto. L'EPA statunitense ha stabilito che una concentrazione inferiore a 80 μg/mL nel succo d'arancia non costituisce un rischio per la salute, mentre l'UE limita i livelli di MBC a 10 ng/g (da prodotti importati) negli alimenti destinati alla produzione di alimenti per bambini.In questa Application Note si descrive un test molto semplice per rilevare la presenza superficiale di MBC e viene fornita una libreria di spettri per dimostrare il rilevamento sensibile di MBC con Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer).

Il Pyrimethanil è un fungicida ad ampio spettro. Poiché le viti sono soggette ai funghi patogeni, nelle attività di viticoltura su larga scala si utilizza il Pyrimethanil come parte di un trattamento misto. Sebbene dalle analisi chimiche della post-fermentazione del vino vengano riscontrate quantità di residuo da molto basse a non rilevabili, si sospetta che il Pyrimethanil sia un agente cancerogeno per l'uomo. La FDA statunitense e l'UE hanno quindi stabilito un livello massimo consentito di 5 μg/mL di pirimetanil nei prodotti vinicoli finiti.In questa applicazione, per il rilevamento di tracce di Pyrimethanil nel vino con Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) sono necessari pochi strumenti di laboratorio e un trattamento minimo del campione, ma si ottengono risultati rapidi.

La difenilammina (DPA) viene utilizzata come fissativo per colorante e antiossidante nelle applicazioni industriali, nonché come conservante nelle attività agricole. I sostenitori della sicurezza alimentare temono che l'ingestione quotidiana di DPA, in particolare negli alimenti destinati ai bambini, possa avere effetti negativi sulla salute dei bambini. Per mitigare gli effetti potenzialmente tossici della DPA, sia gli Stati Uniti che l'UE stabiliscono un limite massimo di residui (MRL) di 5 μg/g per le pere intere e un LMR rigoroso di 10 ng/g per tutti gli alimenti trasformati per bambini.Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) rappresenta un'alternativa facile per l'utente ed economica ai tradizionali metodi analitici usati per il rilevamento della DPA negli alimenti, ovvero GC-MS e GC-NPD.

La sostanza tiram è ampiamente utilizzata come fungicida e parassiticida per prevenire malattie delle coltivazioni e come repellente per proteggere alberi e piante ornamentali dagli animali. Tuttavia, molti studi tossicologici sono giunti alla conclusione che l'esposizione cronica ad alti livelli può causare danni considerevoli agli organi per le specie terrestri e acquatiche. Gli Stati Uniti hanno stabilito dei limiti massimi di residuo diversi a seconda delle varie coltivazioni di alimenti. L'UE, invece, ha bandito l'utilizzo del tiram e si sta orientando verso l'uso di pesticidi con rischi ridotti per la salute.Con Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer), è possibile rilevare la presenza di tiram a bassi livelli sulle mele mediante un flusso di lavoro guidato e adattato per l'uso da parte di diversi analizzatori.

Il malatione è un insetticida molto utilizzato su un ampio spettro di specie di piante. In molti studi è stato dimostrato come un'esposizione cronica al malatione fosse implicata nello sviluppo di determinati cancri. I limiti massimi di residui per il malathion sono stati emanati dalle agenzie di regolamentazione di diversi paesi: la Food and Drug Administration statunitense fissa i limiti massimi di residui a 8 μg/g negli alimenti, mentre l'UE ha un limite notevolmente più severo di 20 ng/g .La SERS è il metodo accettato per il rilevamento del malatione sulle superfici di frutta e verdura. Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer), che richiede materiali di consumo e sostanze chimiche di laboratorio minimi e presenta un'interfaccia estremamente semplice da utilizzare, rappresenta una soluzione SERS eccellente per il rilevamento in tracce di adulteranti alimentari.

Il Fenthion è un insetticida multiuso utilizzato in molti Paesi per il controllo delle zanzare. Per ridurre al minimo l'esposizione per l'uomo e l'avvelenamento accidentale della fauna, l'agenzia EPA degli Stati Uniti ha classificato il Fenthion come insetticida ad uso limitato. Tuttavia, dal momento che il prodotto viene spruzzato ampiamente sugli oliveti nei Paesi del Mediterraneo, talvolta negli oli di oliva si riscontra il superamento dei limiti di residuo massimo stabilito per le olive.Misa (Metrohm Instant SERS Analyzer) permette facilmente di rilevare in modo sensibile tracce di Fenthion nell'olio di oliva con aggiunta di analita dopo una semplice estrazione con solvente organico. In questa Application Note si presenta un esempio eccellente di come il segnale proveniente dai substrati SERS possa competere con il segnale obiettivo a livelli di rilevamento molto bassi.

Il rilevamento SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering) di un colorante tossico (Sudan 1) utilizzato per adulterare lo zafferano dimostra la potenza di MISA (Metrohm Instant SERS Analyzer) per l'autenticazione degli alimenti semplice e portatile in questa Application Note.

In questa Application Note, MISA (Metrohm Instant SERS Analyzer) di Metrohm Raman eccelle nel rilevamento del pesticida acetamiprid sull'uvetta in commercio. MISA è una valida alternativa ai test di laboratorio analitici nella ricerca per evitare che gli alimenti contaminati raggiungano e danneggino i consumatori.

La presenza di farmaci non dichiarati negli integratori alimentari comporta gravi rischi per la salute. Le soluzioni SERS di Metrohm consentono il rilevamento rapido e sensibile di adulteranti in loco, senza interferenze con la matrice.

La spettroscopia Raman è ideale per lo screening rapido della contaminazione da metanolo nei distillati.

Determinazione di melamina in latte, prodotti lattiero caseari, uova e prodotti alimentari a base di uova utilizzando la cromatografia cationica.

Lo scattering Raman amplificato da superfici, o SERS, è un potenziamento anomalo dello scattering Raman che si verifica quando le molecole vengono assorbite a nanoparticelle in oro o argento; tale potenziamento può arrivare fino a una grandezza di 107. Per il chimico analitico, il vantaggio dell'analisi SERS consiste nella sua capacità di rilevare concentrazioni di analiti di parti per milioni o addirittura parti per miliardi, laddove invece la classica analisi Raman si limita a parti per migliaia. Metrohm Raman produce saggi P-SERS sotto forma di nanoparticelle stampate su substrati mediante tecnologia a getto d'inchiostro. Questo metodo crea strisce di prova economiche con eccellente stabilità e sensibilità. I mercati in cui è possibile utilizzare l'analisi P-SERS sono due: analisi forense esicurezza alimentare. In questo documento si spiega il meccanismo dell'analisi SERS e come può essere applicata all'analisi Raman portatile con i sistemi Metrohm Raman Mira.

In questo libro bianco, conoscerete il MIRA XTR DS – il più piccolo, intelligente e flessibile sistema Raman portatile con le più grandi librerie disponibili sul mercato! MIRA XTR DS possiede tutti i vantaggi dell'interrogazione Raman a 785 nm: dimensione compatta, bassa potenza laser, conservazione del campione, lunga durata delle batterie... ora con reiezione della fluorescenza. Inoltre, presenta una migliore sensibilità e risoluzione rispetto ai sistemi da 1.064 nm. Questo apre nuove possibilità per il Raman a 785 nm, inclusi materiali fortemente colorati, eccipienti comuni, materiali illeciti e altro.

L'allattamento al seno dei neonati è sempre stato e continua ad essere il modo più naturale e salutare di garantire il loro corretto nutrimento. Tuttavia, vi sono situazioni in cui i neonati necessitano di un'aggiunta oppure di sostituire completamente l'allattamento al seno con il latte artificiale per neonati e/o bimbi piccoli. Le miscele di nutrienti speciali devono soddisfare le esigenze del bambino e al contempo rispettare linee guida molto rigorose per quanto concerne qualità ed etichettatura degli alimenti, definite da una serie di normative locali e mondiali (ad es. Codex Alimentarius, regolamenti UE 2016/127 e609/2013). La cromatografia ionica (IC) è una tecnica di analisi affidabile ed economica che consente ad autorità pubbliche, laboratori di analisi e produttori di valutare e rispettare tali criteri. Questa tecnica di analisi flessibile è impiegabile in un'ampia gamma di applicazioni per garantire un livello elevato di qualità e sicurezza per gli alimenti destinati ai neonati, molte delle quali sono descritte dettagliatamente in questo documento.

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