Analysis of Dioxins in Foods and Feeds Using GC-MS/MS

Význam tématu

Analýza dioxinů v potravinách a krmivech je kritická z důvodu extrémní toxicity těchto perzistentních organických polutantů i při velmi nízkých koncentracích. Přesné stanovení toxických ekvivalentů (TEQ) je podmínkou souladu s evropskou legislativou a zajištění bezpečnosti potravinářských produktů.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo porovnat kvantitativní přesnost nově uznávané metody GC-MS/MS s tradiční high-resolution GC-HRMS pro stanovení dioxinů. Studie zahrnovala 44 typů vzorků potravin a krmiv (celkem 201 vzorků), u kterých bylo vyhodnoceno TEQ a provedená korelace výsledků obou metod.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci a čištění vzorků byla použita automatizovaná příprava: SpeedExtractor (BUCHI) pro extrakci a GO-xHT (Miura Co., Ltd.) pro purifikaci. Jako konečný rozpouštědlo nonan a objem 10 µl. Systém GC-MS/MS tvořil přístroj GCMS-TQ8050 se softwarem GCMSsolution a LabSolutions Insight, společně s balíčkem metod "EU Regulation Compliant GC-MS/MS Method Package for Dioxins in Foods".

Přehled analytických podmínek

• Kolona: SH-Rxi-5Sil MS (60 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
• Injekce splitless 2 µl při 280 °C
• Teplotní program: 150 °C (1 min) → 220 °C (20 °C/min) → 260 °C (2 °C/min) → 320 °C (5 °C/min)
• Detekce v MRM režimu se specifickými tranzicemi a kolizními energiemi pro 35 analytů a odpovídající emisní standardy 13C

Hlavní výsledky a diskuse

Validace metody potvrdila u všech analyzovaných dioxinů dvě klíčová kritéria LOQ: S/N > 3 (Metoda 1) a stabilní relativní odpovědové faktory (RRF ± 30 %, Metoda 2) při lomu 0,060 pg/µl. Porovnání TEQ hodnot ukázalo pro vzorky s TEQ ≥ 0,060 pg/µl, že u 98 % bylo dosaženo poměru TEQ GC-MS/MS/GC-HRMS mezi 50–200 %. Regresní analýza prokázala naklonění blízké 1 a intercept blízký 0 v 95 % intervalu spolehlivosti. U vzorků s TEQ < 0,060 pg/µl se zvýšila rozptylovost, především pod 0,025 pg/µl.

Přínosy a praktické využití metody

• Nižší pořizovací i provozní náklady oproti GC-HRMS
• Automatizované nastavení retencí i programů s AART funkcí
• Integrované generování výkazů podle EU požadavků
• Vhodné pro rutinní kontrolu dle Nařízení EU 589/2014 a 644/2017

Budoucí trendy a možnosti využití

• Dalsí zlepšování detekční citlivosti a robustnosti MRM metod
• Rozšíření na další perzistentní organické polutanty
• Integrace s LIMS a datovou automatizací v QA/QC laboratořích
• Vývoj miniaturizovaných a přenosných GC-MS/MS systémů

Závěr

Metoda GC-MS/MS s přístrojem GCMS-TQ8050 a příslušným metodickým balíčkem poskytuje pro stanovení dioxinů v potravinách a krmivech kvantitativní výkonnost srovnatelnou s GC-HRMS na úrovních požadovaných evropskými limity. Pod úrovní LOQ je nutné věnovat zvýšenou pozornost validaci citlivosti.

Reference

• Nařízení Evropské unie 589/2014
• Nařízení Evropské unie 644/2017
• Shimadzu Corporation: Technical Report C146-E376, 2018