Analysis of PBDEs in Sediment Using GC-MS/MS

Význam tématu

Polybromované difenylétery (PBDE) patří mezi bromované zpomalovače hoření využívané v plastových materiálech. Vzhledem k jejich toxicitě, perzistenci a kumulaci v životním prostředí je monitorování PBDE v sedimentu klíčové pro hodnocení zátěže ekosystémů a plnění mezinárodních závazků (Stockholmská úmluva).

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo porovnat klasickou GC-MS metodiku v režimu SIM s moderní GC-MS/MS v režimu MRM při stanovení osmi hlavních PBDE kongenerů v komplexních sedimentních vzorcích. Studie zahrnovala přípravu vzorku se Soxhletovou extrakcí a následnou očistou, stanovení analytických podmínek a vyhodnocení výkonu obou přístrojových režimů.

Použitá metodika a instrumentace

Postup přípravy vzorku:

• Přidání nativního standardu PBDE a ^13C-označených surrogátů.
• Soxhletova extrakce sedimentu.
• Očista extraktu kyselinou sírovou, odstranění síry mědí a adsorpční zkouška na Florisil.
• Příprava kalibračních roztoků v rozmezí 10–500 ng/ml (odpovídá 100–5000 ng/ml pro deca-BDE).

Podmínky analýzy:

• Kolona Rtx-1614 (30 m × 0,25 mm I.D., 0,1 µm).
• Teplotní program: 140 °C (3 min) → 5 °C/min → 320 °C (5 min).
• Injekce splitless, objem 1 µl, teplota injektoru 320 °C.
• Transportní plyn: helium, lineární rychlost 47,9 cm/s.
• GC-MS (SIM) na přístroji GCMS-QP2010 Ultra, teplota rozhraní 300 °C, ionizační zdroj 230 °C.
• GC-MS/MS (MRM) na přístroji GCMS-TQ8030, vysoká citlivost, MRM režim.

Hlavní výsledky a diskuse

Lineární kalibrační závislosti pro všechny sledované kongenery vykázaly koeficient korelace R = 0,9999 v rozsahu 10–500 ng/ml. Porovnání režimů:

• SIM (GC-MS) často vykazoval zkreslení signálu v důsledku přítomnosti koextrahovaných interferencí.
• MRM (GC-MS/MS) umožnil selektivní detekci i při výrazném pozadí, což vedlo k čistým chromatogramům a reprodukovatelným výsledkům.

Přínosy a praktické využití metody

Methoda GC-MS/MS v režimu MRM přináší zvýšenou selektivitu a nižší mez detekce pro PBDE v matrikách bohatých na interferující látky. To je zásadní pro spolehlivou kvantifikaci v ekologickém i průmyslovém monitoringu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Mezi očekávané směry vývoje patří:

• Automatizace přípravy vzorku a integrace s dalšími detekčními technikami (např. HR-MS).
• Vývoj ekologičtějších sorpčních sorbentů pro očistu extraktů.
• Využití datové analýzy a strojového učení pro interpretaci komplexních dat PBDE profilů.

Závěr

Porovnání metod ukázalo, že GC-MS/MS v režimu MRM je vhodnější pro stanovení PBDE v sedimentu díky vyšší selektivitě, nižším mezerám detekce a odolnosti vůči matricovým interferencím. Metoda je plně aplikovatelná pro rutinní monitoring i výzkumné účely.