Thymol and carvacrol determination in a swine feed organic matrix using Headspace SPME-GC-MS

Inglés. Abstract In recent years, oregano essential oil has been used as an animal food additive due to its antifungal and antibacterial properties as well as s synthetic antibiotic substitute. It is desirable to develop fast and effective thymol and carvacrol quantification method in a swine feed organic matrix. In this work, a performance comparison between the Soxhlet solvent extraction technique using petroleum ether and ethyl acetate and the head space-solid phase microextraction (HS-SPME) technique is made. A 24 design of experiments is performed for defining HS-SPME parameters: equilibrium temperature of 40 ºC, extraction temperature of 40 ºC, ionic strength of 0.57 M, and extraction time of 40 min. The HS-SPME method is more efficient for extracting thymol and carvacrol extraction from an organic matrix. Limits of detection and quantification values using Soxhlet extraction with ethyl acetate were 3.7 and 12.5 μL-1 for thymol and 1.4 and 4.7 μg L-1 for carvacrol, respectively; while LOD and LOQ for HS-SPME were 0.9 and 3.1 μg L-1 for thymol and 0.6 and 1.9 μg L-1 for carvacrol, respectively. The head space-solid phase microextraction method has the potential for quality control in the industry for active compounds present in oregano’s essential oil as an additive into an organic matrix.

Español; castellano. Resumen: En los últimos años, el aceite esencial de orégano se ha utilizado como aditivo en alimentos para animales debido a sus propiedades antifúngicas y antibacterianas, así como sustituto sintético de antibióticos. Es deseable desarrollar un método rápido y efectivo de cuantificación de timol y carvacrol en una matriz orgánica de alimento para cerdo. En este trabajo se realiza una comparación de rendimiento entre la técnica de extracción con disolvente Soxhlet utilizando éter de petróleo y acetato de etilo y la técnica de microextracción en fase sólida en el espacio de cabeza (HS-SPME). Se realizó un diseño de experimentos 24 para definir los parámetros de HS-SPME: temperatura de equilibrio de 40 °C, temperatura de extracción de 40 °C, fuerza iónica de 0.57 M y tiempo de extracción de 40 min. El método HS-SPME es más eficiente para la extracción de timol y carvacrol de una matriz orgánica. Los límites de los valores de detección y cuantificación utilizando la extracción Soxhlet con acetato de etilo fueron de 3.7 y 12.5 μl-1 para timol y de 1.4 y 4.7 μg l-1 para carvacrol, respectivamente; mientras que el LDD y el LDC para HS-SPME fueron de 0.9 y 3.1 μg L-1 para timol y de 0.6 y 1.9 μg L-1 para carvacrol, respectivamente. El método de microextracción en fase sólida en el espacio de cabeza tiene el potencial de control de calidad en la industria para compuestos activos presentes en el aceite esencial de orégano como aditivo en una matriz orgánica.