Analysis of Dioxins in Feed and Food Using GC-MS/MS as Confirmatory Method in Complying with EU Regulation

Aplikace | 2015 | ShimadzuInstrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Dioxiny představují skupinu vysoce toxických a persistentních organických polutantů, které se hromadí v živočišném tuku a potravinovém řetězci. Jejich detekce v krmivech a potravinách živočišného původu je klíčová pro ochranu lidského zdraví a splnění legislativních limitů stanovených Evropskou unií. Efektivní, citlivé a nákladově dostupné analytické metody jsou proto nepostradatelné pro monitorování a řízení expozice dioxinům.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo ověřit použití tandemového plynového chromatografu hmotnostního spektrometru GCMS-TQ8040 (Shimadzu) jako potvrzovací metody pro stanovení sedmnácti nejtoxičtějších kongenerů dioxinů v krmivech a potravinách dle požadavků nařízení EU. Studie se zabývá rozvojem metody, validací analytických parametrů, testováním reálných vzorků a výpočtem toxického ekvivalentu (TEQ).

Použitá instrumentace


  • GC-MS/MS systém Shimadzu GCMS-TQ8040
  • Automatický injektor AOC-20i+s
  • Kolonová vložka Rxi-5Sil MS (60 m × 0,25 mm × 0,25 μm)
  • Software GCMSsolution Ver. 4.20
  • Nosič plynu: helium v konstantním lineárním režimu (29,4 cm/s)

Použitá metodika


Vzorky (vejce, živočišné tuky, složená krmiva) byly odváženy, přidány 13C-značené interní standardy a extrahovány systémem Power-Prep. Čištění proběhlo pomocí DEXTech. Koncentrované extrakty (20 μl) obsahovaly 100 ng/ml interních a 200 ng/ml surrogátních standardů. GC podmínky: splitless injekce při 285 °C, program teploty 150 °C (1 min) → 20 °C/min do 220 °C → 2 °C/min do 260 °C (3 min) → 5 °C/min do 320 °C (8,5 min). MSD v režimu MRM: každá kongenerická dvojice monitorována dvojicí přechodů s optimalizovanými energiemi, relativní poměr iontových signálů pro potvrzení identity v toleranci ±15 %.

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda splnila kritéria EU Reg. 589/2014:
  • Kvadrupóly Q1 a Q3 pracovaly při rozlišení 0,9 u.m., což umožnilo separaci příbuzných izomerů s překrytím menším než 0,3 %.
  • Linearity kalibračních křivek (5 koncentrací) pro všechny kongenery dosáhly R2 > 0,998.
  • Mezní kvantifikovatelné hladiny (LOQ) stanovena na nejnižší kalibrační bod při odchylce RF < 30 % a RSD < 10 %, v rozsahu 0,5–5 ng/ml.
  • Detekční limity (LOD) odhadnuty jako 1/3–1/5 LOQ (přibližně 0,1–1,6 pg/μl) v dolním femtogramovém rozsahu.
  • Opakovatelnost při nejnižší hladině lepší než 10 % RSD (n = 10).
  • Analýza pozitivního vzorku odhalila celkový TEQ 48,814 ng/kg, výrazně nad limity 1,5 ng/kg tuku a 0,75 ng/kg krmiva.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda GC-MS/MS GCMS-TQ8040 nabízí citlivou (< 1 pg/μl LOD), selektivní a legislativně akceptovanou alternativu ke GC-HRMS s nižšími provozními náklady a širší dostupností. Umožňuje rutinní monitorování dioxinů v laboratořích kontroly kvality potravin, krmiv a v environmentálních studiích.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se další rozšíření tandemových MS technik do oblasti perzistentních organických polutantů, automatizace vzorkovacích linek, integrace s datovými platformami pro rychlejší vyhodnocování a využití umělé inteligence pro zpracování komplexních dat. Přicházejí nová nařízení a rozšířené profily cílových látek, včetně bromovaných a chlorovaných POPs.

Závěr


Shimadzu GCMS-TQ8040 v kombinaci s vyvinutou MRM metodou spolehlivě splňuje požadavky EU na potvrzovací analýzu dioxinů v krmivech a potravinách. Nabízí vysokou citlivost, selektivitu a opakovatelnost při nižších nákladech než tradiční GC-HRMS.

Reference


  1. Nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 152/2009.
  2. Van den Berg M. et al., Toxicological Sciences 93(2), 223–241 (2006).
  3. Nařízení Komise (EU) č. 589/2014.
  4. Nařízení Komise (EU) č. 277/2012.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Ultratrace Polychlorinated Dibenzo-p-Dioxins and Dibenzofurans Using GC/MS/MS
Validation of a Confirmatory GC/MS/MS Method for Dioxins and Dioxin-like PCBS to Meet the Requirements of EU Regulation 709/2014
Determination of Polychlorinated Dibenzo-p-dioxins and Dibenzofurans (PCDD/Fs) in Foodstuffs and Animal Feed Using a Triple Quadrupole GCMS-TQ8040 System with Smart MRM Transforms Laboratory Analysis
Quantitative detection of low levels of dioxins for food and feed safety using the EVOQ GC-TQ