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

Význam tématu

Dioxiny a jejich deriváty PCDD a PCDF jsou mezi nejtoxičtějšími známými persistentními organickými polutanty bráněnými na mezinárodních dohodách. Jejich schopnost bioakumulace a přítomnost v potravinovém řetězci vyžaduje citlivé a spolehlivé analytické metody pro zajištění bezpečnosti potravin a zdraví spotřebitelů.

Cíle a přehled studie / článku

Tento článek představuje vývoj a validaci konfirmatorní metody pro stanovení 17 kongenerů PCDD a PCDF v potravinách a krmivech v souladu s nařízením EU 589/2014/EU. Metoda spojuje atmosférickou tlakovou plynovou chromatografii s tandemovou hmotovou spektrometrií na přístroji Xevo TQ-S s režimem multiplicitního monitorování reakcí. Výsledky jsou porovnány s tradičním přístupem pomocí GC-HRMS.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografie: přístroj 7890A, kolona DB-5MS UI (60 m × 0,25 mm, 0,25 µm), pulsed splitless injekce 1 µl, program pece 140 °C až 300 °C.
• Ionizace a detekce: atmosférická tlaková ionizace API+ na Xevo TQ-S v režimu MRM, korona pin 2 µA, kolizní plyn argon, software MassLynx a TargetLynx.
• Standardy: EPA-1613 CSL až CS5 pro kalibraci, 13C označené interní standardy, příprava dle nařízení 252/2012/ES a 152/2009/ES.

Hlavní výsledky a diskuse

• Specifita a selektivita: rozlišení v režimu MS/MS na jednotkovou hmotnost, sledování dvou přechodů na analyzát, v souladu s požadavky přílohy III nařízení 589/2014/EU.
• Senzitivita: limity stanovitelnosti v rozmezí spodních femtogramů, signál-šum pro 10 fg 2,3,7,8-TCDD dosahoval 49 peak to peak, splněna požadovaná citlivost.
• Poměr iontů: odchylky iontových poměrů v rozsahu menším než ±15 %, automatické vyhodnocení ve TargetLynx.
• Linearita: rozsah 0,01 až 40 pg µl⁻¹, koeficienty determinace R2 > 0,995 pro všechny analyty.
• Porovnání s GC-HRMS: shodné výsledky v analýze reálných vzorků (např. smíšený živočišný tuk), rozdíl pod 10 % ve výsledném TEQ.
• Snížení zbytkových stop: optimalizované podmínky proudu a čištění injektoru omezily přenos mezi vzorky až o 20 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Robustní konfirmatorní alternativa ke GC-HRMS s nižšími provozními náklady a údržbou.
• Citlivost femtogramové úrovně umožňuje spolehlivou detekci pod bezpečnostními limity.
• Menší objem injektáže snižuje riziko kontaminace trubek, kolony a iontového zdroje.
• Automatizované vyhodnocení výsledků v softwaru usnadňuje rutinní laboratorní provoz.

Budoucí trendy a možnosti využití

Využití atmosférické tlakové GC-MS/MS lze rozšířit na další skupiny perzistentních organických polutantů, pesticidů či aditiv. Dalším vývojem může být integrace s automatizovanou přípravou vzorků, miniaturizace analytických systémů a real-time monitoring znečištění v průmyslovém nebo terénním prostředí.

Závěr

Metoda kombinující atmosférickou tlakovou plynovou chromatografii a Xevo TQ-S nabízí vysokou citlivost, selektivitu a linearitu potřebnou pro konfirmatorní stanovení PCDD a PCDF podle nařízení EU 589/2014/EU. Díky nižší údržbě a provozním nákladům je metoda vhodná pro rutinní analýzy v oblasti bezpečnosti potravin.

Reference

1. United Nation Treaty, Stockholm Convention of Persistent Organic Pollutants, 27 May 2001.
2. The 2005 World Health Organizations Re-evaluation of Human and Mammalian Toxic Equivalency Factors for Dioxins and Dioxin-like Compounds.
3. European Commission Commission Regulation No. 589 Off. J. Eur. Union L164 2014.
4. European Commission Commission Regulation No. 850 Off. J. Eur. Union L158 2004.
5. U.S. Environmental Protection Agency 1994 www.epa.gov.
6. EN 16215 2012 European Standard, European Committee for Standardisation April 2012.
7. Portoles T Cherta L Beltran J Hernandez F J Chrom A 1260 2012 DOI 10.1016/j.chroma.2012.08.009.
8. Ladak A Organtini KL Dorman FL Minimizing carryover during dioxin analysis using Xevo TQ-S with APGC Waters Technology Brief No. 720004964EN 2014.