Determination of Short and Medium Chained Chlorinated Paraffins in Salmon Samples using GC Orbitrap-MS

Význam tématu

Analýza krátkořetězcových (C10–C13) a středněřetězcových (C14–C17) chlorovaných parafinů (SCCP, MCCP) je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin vzhledem k jejich perzistenci a toxicitě. Komplexní směsi kongenerů a přítomnost dalších perzistentních organických polutantů (POPs) jako PCB komplikují spolehlivou kvantifikaci. Vysoce selektivní a citlivé metody s minimální přípravou vzorku přispívají k rychlému a přesnému monitoringu reziduí v potravinách.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo ověřit výkonnost systému Q Exactive GC Orbitrap GC-MS/MS pro stanovení SCCP, MCCP a PCB v biologických vzorcích při plnoskenovacím režimu a negativní chemické ionizaci. Zaměřeno na linearitu, citlivost, selektivitu a možnost simultánního stanovení CPs a PCB v jednom analytickém běhu, včetně srovnání dvou způsobů přípravy lososích vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Pro kalibraci byly připraveny standardy SCCP (55,5 % Cl) a MCCP (42 % Cl) v rozsahu 0,1–15 ppm doplněné 13C-vnitřním standardem a ε-HCH. Lososí tkáň byla extrahována pomocí ASE při 150 °C v směsi acetonu a n-hexanu, následně očištěna konvenčním Sloupcovým čištěním (síranová silika, volitelně Florisil).

Použitá instrumentace

• Termo Scientific TRACE 1310 plynový chromatograf
• TraceGOLD TG5-SilMS kolona (15 m × 0,25 mm × 0,25 μm)
• Q Exactive GC Orbitrap GC-MS/MS se zdrojem NCI (metan) při rozlišení 60 000 a 120 000 (m/z 200)
• Automatické ladění s FC-43 jako tuning činidlem
• ASE přístroj pro extrakci a kolonové aparatury pro čištění vzorků

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární rozsah pro vybrané kongenery SCCP a MCCP vykázal koeficient determinace R2 > 0,99 v koncentracích odpovídajících obvyklým úrovním v potravinách. Meze kvantifikace LOQ dosahovaly 0,1–1,5 ppb, limity detekce LOD klesaly až na 0,05–0,3 ppb. Přidání PCB do vzorku neovlivnilo tvary píků ani plochy. Analýza lososích vzorků ukázala, že bez čištění je signifikantní množství dalších polutantů (dioxiny, toxafeny) a nižší spolehlivost při nízkorizikové hmotnostní spektrometrii LRMS/MS (>50 % odchylka). Orbitrap systém dosáhl shody čistých a nečistých vzorků s odchylkou <10 %. Upozorněno na možné zadržování určitých SCCP při Florisil čištění.

Přínosy a praktické využití metody

Vysoce selektivní plnoskenovací režim umožňuje simultánní stanovení CPs a PCB v jednom běhu bez rozšířeného čištění. Metoda nabízí rychlejší přípravu vzorku, vysokou propustnost analytů a spolehlivou kvantifikaci i ve složitých matricích potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikace Orbitrap-MS na další halogenované POPs a emergentní kontaminanty. Vhodné je optimalizovat kolonové čištění, aby se minimalizovala ztráta kongenerů. Další směr představuje plnoskenovací screening širokého spektra polutantů kombi-nací s chemometrickými nástroji pro rychlý monitoring potravin.

Závěr

Systém Q Exactive GC Orbitrap GC-MS/MS prokázal vynikající linearitu, citlivost a selektivitu při stanovení SCCP, MCCP a PCB. Metoda umožňuje spolehlivou kvantifikaci s minimálním čištěním vzorku a slibuje rychlejší a efektivnější monitoring perzistentních organických polutantů v potravinách.

Reference

1. Tomy GT. The Handbook of Environmental Chemistry, Vol 10, Springer, London, 2010.
2. Stockholm Convention on Persistent Organic Pollutants, UNEP-POPS-COP.8/14, 2017.
3. Gluege J, Wang Z et al. Science of the Total Environment, 2016;573:1132–1146.
4. Reth M et al. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2004;378:1741–1747.