CONFIRMATION OF DIOXINS AND DIOXIN-LIKE SUBSTANCES AT SUB-FEMTOGRAM LEVELS USINGATMOSPHERIC PRESSURE GAS CHROMATOGRAPHY (APGC) MS/MS

Význam tématu

Polychlorované dibenzo-dioxiny (PCDD) a furanové deriváty (PCDF) jsou vysoce toxické a bioakumulativní perzistentní organické polutanty regulované Stockholmskou úmluvou. Jejich monitorování v potravinách a životním prostředí na ultra-tracích úrovních je klíčové pro ochranu veřejného zdraví a splnění legislativních limitů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit dosažitelné limity detekce PCDD/PCDF ve standardních roztocích a potvrdit jejich kvantifikaci v komplexním vzorku spalinového popela pomocí atmosféricky tlakové chromatografie (APGC) v kombinaci s tandemovou hmotnostní spektrometrií (MS/MS).

Použitá metodika a instrumentace

Chromatografická separace byla realizována na APGC spárované s tandemovým kvadrupólem Xevo TQ-XS. Pro analýzu 2,3,7,8-TCDD byl použit sloupec Agilent DB-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm), helium 1,0 mL/min, vstřik splitless. Pro kompletní sadu PCDD/PCDF sloupec Zebron ZB-5MS (60 m × 0,25 mm × 0,25 μm) s optimalizovanými teplotními rampami. MS/MS podmínky zahrnovaly korónu 2,0 μA, kuželový plyn 250 L/h, pomocný plyn 200 L/h, make-up plyn 300 mL/min a dvě MRM tranzice na kongener pro potvrzení identifikace.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární rozsah pro 2,3,7,8-TCDD od 100 ag do 100 pg s koeficientem R2 = 0,998. Poměr signál/šum činil 5,7 při 100 ag a 20,7 při 250 ag na kolóně. Stabilita signálu u 100 fg injekcí prostřednictvím 1000 analýz vykázala RSD 9,2 % a konzistentní izotopový poměr pod 15 %. Analýza QC vzorku spalinového popela potvrdila shodu s certifikovanými hodnotami.

Přínosy a praktické využití metody

• Sub-femtogramová citlivost umožňuje minimalizovat objem vzorku a předkoncentraci.
• Snížení nákladů díky ředění drahých standardů.
• Vysoká robustnost systému zajišťuje konzistentní výsledky po tisících injekcích.
• Metoda splňuje a překračuje legislativní požadavky pro testování dioxinů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření APGC-MS/MS do rutinního monitoringu díky vyšší citlivosti a zjednodušené přípravě vzorků. Další vývoj bude směřovat k automatizaci přípravy, integraci s vysoce rozlišenými hmotnostními spektrometry a aplikaci na nové třídy perzistentních organických polutantů.

Závěr

Kombinace APGC a Xevo TQ-XS poskytuje průlomovou citlivost pro detekci PCDD/PCDF na sub-femtogramové úrovni. Metoda je robustní, reprodukovatelná a vyhovuje přísným legislativním normám, což usnadňuje spolehlivý monitoring perzistentních organických polutantů v komplexních matricích.

Reference

1. United Nations Treaty: Stockholm Convention of Persistent Organic Pollutants. 27.5.2001.
2. J. Dunstan et al. A Confirmatory Method for PCDDs and PCDFs in Compliance with EU Regulation 589/2014/EU Using Atmospheric Pressure Gas Chromatography (APGC) with Xevo TQ-S. Waters Application Note No. 720005431en. June 2015.
3. EN 16215:2012 European Standard. European Committee for Standardization. April 2012.
4. EU Commission Regulation 589/2014: Laying down methods of sampling and analysis for the control of levels of dioxins, dioxin-like PCBs and non-dioxin-like PCBs in certain foodstuffs.
5. EPA Method 1613 (Revision B). US EPA, Washington, DC, September 1994.