Metodi analitici innovativi per la determinazione di Idrocarburi Policiclici Aromatici in matrici vegetali

Abstract

Il lavoro di tesi si colloca all’interno del progetto FINNOVER, che ha come scopo la ricerca di nuove metodologie ecosostenibili per l’estrazione di molecole bioattive provenienti da sottoprodotti di origine vegetale. Si sfruttano scarti di lavorazione di materie prime vegetali (gemme di Tilia tomentosa), in particolare residui di potatura provenienti da alberi situati in viali e zone urbane torinesi, che di norma vengono destinati al compostaggio o all’incenerimento, per ottenere gli estratti da destinare alla produzione di integratori alimentari. Affinché queste gemme possano essere impiegate per tale scopo, bisogna valutare che gli estratti non contengano sostanze tossiche derivanti dall’inquinamento cittadino. Questo lavoro di ricerca è stato suddiviso in due parti: nella prima, ci si è focalizzati sulla conferma della quantificazione di idrocarburi policiclici aromatici (IPA) negli estratti ricavati dalle gemme di Tilia tomentosa, preparati per un precedente lavoro di tesi. Successivamente è stato sviluppato un metodo analitico per la determinazione di IPA in campioni solidi vegetali, simili alle gemme, che impiega la microestrazione in fase solida in spazio di testa (HS-SPME) seguita da gascromatografia accoppiata a spettrometria di massa (GC-MS) con analizzatore quadrupolare. Questa è un metodo strumentale ampiamente utilizzato per la quantificazione di IPA, grazie alla sua elevata selettività, sensibilità, robustezza, unitamente al fatto che possiede un basso limite di rivelabilità (LOD). La HS-SPME, che comprende il campionamento, l’estrazione e la purificazione, è stata ottimizzata per mezzo di un approccio multivariato, al fine di determinare l’eventuale presenza di IPA e quantificarne il contenuto nella matrice di partenza (gemme di Tilia tomentosa) impiegata per la preparazione degli estratti.

This thesis work is part of the FINNOVER project, which aims to research new eco-sustainable methods for the extraction of bioactive molecules from plant by-products. The processing waste of vegetable raw materials (Tilia tomentosa buds), in particular pruning residues from trees located in Turin's boulevards and urban areas, which are normally composted or incinerated, is used to obtain extracts for the production of food supplements. In order for these buds to be used for this purpose, it must be assessed that the extracts do not contain toxic substances from urban pollution. This research work was divided into two parts: in the first, it focused on confirming the quantification of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in extracts from Tilia tomentosa buds, prepared for a previous thesis work. Subsequently, an analytical method was developed for the determination of PAHs in solid plant samples, similar to buds, using solid-phase headspace microextraction (HS-SPME) followed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) with a quadrupole analyser. This is a widely used instrumental method for PAH quantification due to its high selectivity, sensitivity, robustness, together with the fact that it has a low limit of detection (LOD). The HS-SPME, comprising sampling, extraction and purification, was optimised by means of a multivariate approach, in order to determine the possible presence of PAH and quantify their content in the starting matrix (Tilia tomentosa buds) used to prepare the extracts.