Determination of Chemical Contaminants in Marine Shellfish using the Agilent 7000 Triple Quadrupole GC/MS System

Význam tématu

Analýza chemických kontaminantů v mořských škeblích je klíčová pro sledování znečištění pobřežních a ústí řek. Programy jako britský Clean Seas Environmental Monitoring Program (CSEMP) vyžadují pravidelný monitoring organochlorovaných pesticidů (OCP), polyaromatických uhlovodíků (PAH) a polychlorovaných bifenylů (PCB) v tkáních mořských organismů. Stanovení těchto látek přispívá k ochraně životního prostředí, veřejného zdraví i splnění mezinárodních a evropských legislativních požadavků.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem aplikace bylo vyvinout a validovat metodiku pro extrakci, čistění a kvantitativní stanovení 16 OCP, 28 PAH a 7 PCB v tkáních slávek (mussel) pomocí modifikované metody QuEChERS a vysoce citlivé analýzy GC-MS/MS na systému Agilent 7890 GC/7000 QQQ. Metoda má splňovat limity detekce stanovené CSEMP (0,1 µg/kg pro OCP/PCB a 0,5–1,0 µg/kg pro PAH).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky homogenizovaných mušlí (2 g) byly extrahovány modifikovanou QuEChERS technikou s kyselinou octovou v acetonitrilu, použitím AOAC kyselého extrakčního balíčku. Čistění probíhalo na anhydrickém sulfátu sodném a na silikagelu v SPE sloupcích.

Instrumentace:

• GC: Agilent 7890A s CO₂ chlazeným Multimode Inletem (MMI)
• MS/MS: Agilent 7000B Triple Quadrupole, elektronový impakt, MRM režim
• SPE: Silikagel aktivovaný při 180 °C
• Kalibrace: pětibodové ISTD křivky (0,4–200 pg/µL), helium stálý průtok 1,2 mL/min

Hlavní výsledky a diskuse

chromatografie:

• Post-column backflush výrazně snižuje zanášení kolony těžkými matricemi.
• Retenční lock na PCB 118 zajišťuje reprodukovatelnou retenci.

Kvantifikace:

• Kalibrační křivky většiny analyzovaných látek dosáhly R² > 0,999.
• Metoda umožňuje detekci na úrovni legislativních limitů (0,1–1,0 µg/kg).

Reprodukovatelnost a recoverie:

• Průměrné procentuální recoverie v matrix spiking testech se pohybovaly mezi 85,4 % až 123,9 %.
• Relativní standardní odchylky RSD ≤ 16 % pro většinu OCP, PAH a PCB.

Analýza reálných vzorků:

• V mořských mušlích byly identifikovány izomery HCH, PAH (fluoranthen, pyren) i PCB 180 na úrovních 0,06–0,30 µg/kg (HCH) a 0,14–8,64 µg/kg (PAH).

Přínosy a praktické využití metody

Tato posloupnost extrakce, čistění a GC-MS/MS analýzy poskytuje robustní a citlivý nástroj pro rutinní monitoring organických kontaminantů v biotě. Metoda je vhodná pro národní a mezinárodní monitorovací programy, splňuje limity EU i OSPAR. Díky vysoké přesnosti a nízkým mezerám detekce je možné vyhodnocovat i nízké koncentrace v citlivých ekosystémech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrované platformy GC×GC-MS/MS pro ještě jemnější rozlišení komplexních směsí.
• Automatizace extrakce a čištění s minimem lidského zásahu.
• Rozšíření na screening nových kontaminantů (PFAS, emergentní pesticidy).
• Využití nelineárních kalibračních modelů a pokročilé chemometrie pro zpracování velkých dat.

Závěr

Vyvinutá metoda založená na modifikované QuEChERS extrakci a GC-MS/MS analýze na Agilent 7000 QQQ prokázala vysokou citlivost, přesnost a reprodukovatelnost při stanovení OCP, PAH a PCB v mořských mušlích. Splňuje požadavky CSEMP a EC legislativy, je plně aplikovatelná pro rutinní monitoring kvality mořského prostředí.

Reference

1. Clean Seas Environmental Monitoring Program – GREEN BOOK, Marine Assessment and Review Group, UK.
2. Hajslova J. et al. Rapid sample preparation for PCBs, PBDEs and PAHs in fish. XCDTech, přístup 2011.
3. Rashid A. et al. Development of extraction procedure for OCP in soil by GC–MS/MS. Journal of Chromatography A 1217 (2010) 2933–2939.
4. Improving GC-MS Method Robustness and Cycle Times Using Capillary Flow Technology and Back flushing, Agilent application note 5990-3367EN, 2009.