Determination of short- and medium-chained chlorinated paraffins in salmon samples using GC Orbitrap-MS

Význam tématu

Chlorované parafíny s krátkým a středně dlouhým řetězcem (SCCP a MCCP) patří mezi perzistentní organické polutanty s širokým využitím jako zpomalovače hoření a plastifikátory. Jejich sledování v potravinách je klíčové pro ochranu zdraví spotřebitelů a plnění mezinárodních regulací, včetně Stockholmské konvence.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo ověřit kvantitativní výkon vysokorozlišovacího GC-Orbitrap-MS systému (Q Exactive GC Orbitrap™) pro stanovení SCCP a MCCP ve vzorcích lososa. Studie zahrnovala testy linearity, citlivosti, selektivity a porovnání s nízkorozlišovacími metodami.

Použitá metodika

Vzorky lososa byly homogenizovány a extrahovány pomocí zrychlené extrakce (ASE) při 150 °C s acetonen/hexanem (1:3). Následovalo fractionační čistění na kyselinou impregnované křemelinné koloně a doplňující Florisil® chromatografie (pro frakce PCB a CP). Občas byla vynechána Florisil® čistící kolona, aby se ověřila selektivita přístroje bez dodatečné separace.

Použitá instrumentace

• GC: Thermo Scientific TRACE 1310 s kolonkou TraceGOLD TG5-SilMS (15 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
• MS: Q Exactive GC Orbitrap s NCI (methan) ve full-scan módu, rozlišení 60 000 a 120 000 (FWHM m/z 200), hmotnostní rozsah m/z 50–650
• Softwarové zpracování: Thermo Scientific TraceFinder

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární závislost signálu na koncentraci SCCP a MCCP byla prokázána při koncentracích pod 2 ppb (R2 > 0,99). Limit kvantifikace se pohyboval u SCCP kolem 0,1 ppb a u MCCP kolem 1,5 ppb (LOD 0,05 ppb a 0,3 ppb). Díky vysokému rozlišení lze kvantifikovat vybrané homology CP i při současné přítomnosti PCBs bez významného ovlivnění tvaru a plochy píků. Porovnání vzorků s a bez Florisil® čistění ukázalo zanedbatelný vliv na výsledky analýzy GC-Orbitrap, zatímco nízkorozlišovací metody vykazovaly až 50 % odchylku v nevyčištěných vzorcích z důvodu přeplněné chromatografie.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost simultánního stanovení SCCP, MCCP a dalších halogenovaných organických látek v jednom běhu
• Vyšší selectivita oproti nízkorozlišovacím technikám, eliminace interferencí od PCB a dalších přítomných polutantů
• Zkrácení a simplifikace přípravy vzorků díky schopnosti přístroje řešit složité vzorky bez dodatečné chromatografické frakcionace

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikací GC-Orbitrap-MS v environmentální a potravinářské analytice pro sledování nově regulovaných a vznosnějších perzistentních organických polutantů. Další vývoj se bude soustředit na automatizaci přípravy vzorků, zkrácení analýz a integraci datových platforem pro rychlé vyhodnocení komplexních směsí.

Závěr

Q Exactive GC Orbitrap MS prokázal vynikající linearitu, citlivost a selektivitu pro stanovení SCCP a MCCP v lososích, a to i bez rozsáhlých čistících kroků. Metoda nabízí robustní nástroj pro současné sledování více skupin POPs v potravinách a prostředí.

Reference

1. Tomy G.T. 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, 573, 1132–1146, 2016.
4. Reth M. et al. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 378, 1741–1747, 2004.