CONFIRMATION OF DIOXINS AND DIOXIN-LIKE SUBSTANCES AT SUB-FEMTOGRAM LEVELS USINGATMOSPHERIC PRESSURE GAS CHROMATOGRAPHY (APGC) MS/MS

Význam tématu

Polychlorované dibenzo-dioxiny (PCDDs) a dibenzofurany (PCDFs) jsou vysoce toxické persistentní organické polutanty s bioakumulačními vlastnostmi a jsou regulovány Stockholmskou úmluvou. Jejich monitoring v potravinách a životním prostředí vyžaduje citlivé a reprodukovatelné metody detekce na ultra stopových úrovních.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo stanovit meze detekce dioxinů a furanů na úrovni sub-femtogramů v roztocích a prověřit přesnou kvantifikaci v komplexním vzorku popela (QC fly ash) za použití APGC-MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Studie využila atmosférickou tlakovou GC (APGC) spojenou s tandemovým kvadrupólovým MS Xevo TQ-XS v módu MRM. Roztokové standardy 2,3,7,8-TCDD byly připraveny v nekanu v rozsahu 100 ag–100 pg na kolonu. Testy opakovatelnosti zahrnovaly až 1000 injekcí 100 fg standardu.

Použitá instrumentace

• Atmospheric Pressure Gas Chromatography (APGC)
• Mass Spectrometer Xevo TQ-XS (tandemové kvadrupóly)
• GC kolony: Agilent DB-5MS (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm) a Zebron ZB-5MS (60 m × 0,25 mm, 0,25 µm)
• Pulsed splitless injektor (290 °C) a optimalizované tepelné programy

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla signál-šum 5,7 při 100 ag a 20,7 při 250 ag 2,3,7,8-TCDD. Lineární odezva vykázala R2=0,998. Reprodukovatelnost signálu u 100 fg standardu byla RSD 9,2 % přes 1000 injekcí. Izotopové poměry zůstaly stabilní a pod regulačním limitem 15 %. Analýza QC vzorku popela prokázala spolehlivou identifikaci a kvantifikaci dioxinů ve složitých matricích.

Přínosy a praktické využití metody

• Detekce na úrovni sub-femtogramů umožňuje ředění standardů a zkrácení přípravy vzorků
• Snížení nákladů díky menší spotřebě drahých standardů
• Robustní a konzistentní výsledky při stovkách až tisících injekcí
• Splňuje požadavky EU regulací 644/2017, 589/2014 a EPA Method 1613

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda APGC-MS/MS slibuje rozšíření do dalších typů vzorků (potraviny, půdy, sedimenty), integraci s automatizovanou přípravou vzorků a kombinaci s vysokým rozlišením MS pro lepší selektivitu a nižší detekční limity.

Závěr

APGC spojená s Xevo TQ-XS poskytuje vysoce citlivou, robustní a regulačně kompatibilní platformu pro analýzu dioxinů a furanu na sub-femtogramové úrovni. Metoda přináší úspory času i nákladů a otevírá nové možnosti v rutinní i výzkumné analytice.

Reference

1. United Nation Treaty: Stockholm Convention of Persistent Organic Pollutants. 27. 5. 2001.
2. Dunstan J. et al., A Confirmatory Method for PCDDs and PCDFs in Compliance with EU Regulation 589/2014/EU Using Atmospheric Pressure Gas Chromatography (APGC) with Xevo TQ-S, Waters Application Note No. 720005431en, June 2015.
3. EN 16215:2012 European Standard. European Committee for Standardization, April 2012.
4. EU Commission Regulation 589/2014: Laying down methods of sampling and analysis for the control of levels of dioxins, dioxin-like PCBs and non-dioxin-like PCBs in certain foodstuffs.
5. EPA Method 1613 (Revision B). US EPA, Washington, DC, September 1994.