Determination of Dioxin-Like and Non-Dioxin-Like Polychlorinated Biphenyl Congeners in Foodstuffs and Animal Feed Using the Agilent 7000 Triple Quadrupole GC/MS System

Význam tématu

Polychlorované bifenyly (PCB) jsou vysoce toxické perzistentní organické polutanty, které se kumulují v potravinovém řetězci a mohou způsobovat karcinogenní, endokrinní a reprodukční poruchy. Legislativa EU a USA stanovuje maximální limity pro dioxinově podobné PCB (dl-PCB) a indikátorové PCB (ndl-PCB) v potravinách a krmivech, a vyžaduje rychlé a spolehlivé screeningové metody.

Cíle a přehled studie

Studie popisuje vývoj a validaci dvou metod pro stanovení 12 dl-PCB (8 mono-ortho, 4 non-ortho) a 6 ndl-PCB (indikátorové kongenery) v potravinách a krmivech pomocí plynové chromatografie spojené s triple kvadrupólovým hmotovým spektrometrem Agilent 7000. Cílem bylo dosáhnout lineárních odezev, nízkých detekčních limitů a srovnání výsledků s referenční GC-HRMS technikou.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation zahrnuje extrakci tuku (Soxhlet/ASE), odsíťování na kyselinou sulfurovou modifikovaném křemičitém gelu, separaci PCDD/F a PCB na florisilových sloupcích a frakciaci na mono-ortho/indikátorové PCBs, non-ortho PCBs a PCDD/F pomocí aktivního uhlíku. Finální extrakty se koncentrují v dusíkové atmosféře a rekonstituují v toluenu.

• GC: Agilent 7890 s CO2 chlazeným MMI, kolona HT-8 (50 m × 0,22 mm, 0,25 µm)
• MS: Agilent 7000 Triple Quadrupole v režimu MS/MS-EI MRM
• Interní standardy: 13C-označené PCB kongenery
• Automatický vzorkovač: Agilent 7693A, odběrová teplota 5 °C, injekce 2 µL splitless

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky (7 bodů) pro všechny analyty dosáhly koeficientů lineární korelace R2 > 0,998 v rozsahu 0,05–50 pg/µL (mono-ortho a ndl-PCB) a 0,1–10 pg/µL (non-ortho PCB). Metoda vykázala detekční limity odpovídající požadavkům EU: dl-PCB na úrovni desítek fg TEQ/g tuk, ndl-PCB pod 1 ng/g. Porovnání 80 vzorků (mléko, maso, játra, krmiva) mezi GC-HRMS a GC-MS/MS ukázalo shodu ± 10 % pro dl-PCB nad 1 pg TEQ/g a ± 15 % mezi 0,1–1 pg TEQ/g; ndl-PCB v rozsahu 0,5–10 ng/g se lišily do ± 10 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlý, robustní a nákladově efektivní screening dl-PCB a ndl-PCB v potravinách a krmivech pro rutinní laboratoře, splňuje požadavky evropské legislativy a umožňuje vysokou propustnost analýz v rámci QA/QC programů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizace přípravy vzorku, miniaturizace čisticích kroků a rozšíření metodiky o simultánní stanovení PCDD/F a dalších perzistentních organických polutantů. Integrace s vysokorozlišujícím MS, pokročilé softwarové algoritmy pro dekonvoluci MRM signálů a využití strojového učení pro rychlejší interpretaci dat.

Závěr

Agilent 7000 Triple Quadrupole GC/MS prokázal vynikající linearitu, citlivost a srovnatelné výsledky s GC-HRMS pro stanovení dl-PCB a ndl-PCB v potravinách a krmivech. Metoda je vhodná pro rutinní screening podle platných evropských předpisů.

Reference

1. EPA Method 1668, Revision A: Chlorinated Biphenyl Congeners by HRGC/HRMS.
2. Commission Regulation (EC) No 1883/2006, sampling and analysis of dioxins and dl-PCBs.
3. Sandy C., Determination of PCDD and PCDF in Foodstuffs using Agilent 7000 GC/MS, Agilent 5990-6594EN (2010).
4. Commission Regulation (EC) No 1881/2006: Maximum levels of contaminants in foodstuffs.
5. Commission Regulation (EC) No 152/2009, methods of sampling and analysis for feed.
6. Directive 2002/32/EC on undesirable substances in animal feed.