Determination of Polychlorinated Dibenzo-p-dioxins and Dibenzofurans (PCDD/Fs) in Foodstuffs and Animal Feed Using a Triple Quadrupole GCMS-TQ8040 System with Smart MRM Transforms Laboratory Analysis

Význam tématu

Polychlorované dibenzo-p-dioxiny a dibenzofurany patří mezi vysoce toxické látky se schopností bioakumulace a biomagnifikace v potravinovém řetězci. Jejich karcinogenní, endokrinně narušující a neurotoxické účinky představují vážné riziko pro lidské zdraví. Přes 90 procent celkové expozice dioxinům pochází z potravin živočišného původu, což zdůrazňuje nezbytnost spolehlivých metod pro jejich stanovení v potravinách a krmivech.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat vysoce selektivní a citlivou metodu pro stanovení 17 2 3 7 8 substituovaných kongenerů PCDD a PCDF v potravinách a krmivech. Pro stanovení byla využita triple kvadrupólová hmotnostní spektrometrie Shimadzu GCMS TQ8040 s inteligentní funkcí Smart MRM. Výsledky měly prokázat splnění požadavků evropské legislativy na maximální hladiny a akční prahy.

Použitá metodika a instrumentace

Extrahce vzorků potravin a krmiv probíhala pomocí systému zrychlené extrakce ASE podle modifikovaného postupu US EPA 1613B. Následovalo čištění extraktu přes soustavu kyselých a zásaditých sloupců se silikagelem, alumina a aktivním uhlím. Pro kvantifikaci byly použity 13C izotopově značené interní a surrogační standardy. Analýza proběhla na Shimadzu GCMS TQ8040 s rozhraním EI a kolizním plynem argonem v režimu MRM. Kolonou byl DB 5MS 60 m × 0,25 mm × 0,25 μm. Separace všech 17 kongenerů probíhala během 60minutového programu teplot.

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografické oddělení všech 17 kongenerů bylo dosaženo bez překryvů v celkovém čase 60 minut. Citlivost metody byla ověřena na úrovni 10 fg pro 2 3 7 8 TCDD při injekčním objemu 2 μl. Kalibrační křivky vykázaly lineární oblast 0,1–200 ng/ml s korelačními koeficienty většími než 0,999 a nízkou variabilitou faktorů odezvy (RSD nižší než 15 %). Opakovatelnost špičkových ploch byla potvrzena 12násobnou analýzou s RSD nižšími než 15 %. Porovnání analýzy reálných vzorků lososového oleje a mléka metodou GC MS MS a HRGC HRMS ukázalo výbornou shodu výsledků a tepající hodnoty TEQ porovnatelně s HRGC HRMS.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a spolehlivé stanovení stopových hladin dioxinů v potravinách a krmivech
• Splnění požadavků evropské legislativy na maximální hladiny a akční prahy
• Nižší provozní náklady a vyšší vzorková průchodnost ve srovnání s HRGC HRMS
• Automatizované optimalizace MRM metodiky skrze Smart MRM

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj metodiky bude směřovat k rozšíření Smart MRM databází o další environmentální kontaminanty, integraci s digitálními laboratorními systémy a zrychlení analýz pomocí zkrácených chromatografických gradientů. Metoda lze adaptovat na stanovení dioxin podobných PCB a dalších toxických sloučenin v potravinářském a environmentálním sektoru.

Závěr

Popsaná metoda využívající Shimadzu GCMS TQ8040 se Smart MRM nabízí citlivé, opakovatelné a legislativně vyhovující stanovení PCDD a PCDF v potravinách a krmivech. Ve srovnání s HRGC HRMS poskytuje vyhovující výsledky při nižších nákladech a zkráceném čase analýzy, což ji činí vhodnou pro rutinní kontrolu kvality.

Reference

1 IOM Institute of Medicine Dioxiny a dioxin podobné sloučeniny ve stravě Strategie ke snížení expozice 2003
2 Komise EU Nařízení 589 2014 o metodách odběru vzorků a analýzy hladin dioxinů a PCB
3 Komise EU Nařízení 709 2014 o stanovení hladin dioxinů a PCB ve stravě a krmivech
4 US EPA method 1613B Tetra až okta chlorované dioxiny a furany 1997
5 Wang P Zhang Q Wang Y Wang T Li X Ding L Jiang G Analytická Chimica Acta 663 2010 43 48