Tandem GC/MS Analysis of Sub-pg/μL Quantities of PBDEs, Including BDE-209 Using the Novel High Efficiency EI Source

Význam tématu

Polybromované difenylethery (PBDE) představují skupinu stabilních, bioakumulativních látek s potenciálním endokrinním a karcinogenním účinkem. BDE-209, decabromovaný difenylether, je zvláště problematický díky vysoké perzistenci a toxikologickým rizikům.

Cíle a přehled studie / článku

Tento whitepaper popisuje aplikaci nově vyvinutého vysokovýkonného elektronového ionizačního zdroje (HES) v tandemové GC/MS pro kvantifikaci PBDE v sub-pg/µL koncentracích. Cílem je zvýšit citlivost a selektivitu analýzy, včetně obtížně detekovatelného BDE-209, na úroveň dosažitelnou tradičně jen na sektorem polním hmotnostním spektrometrech.

Použitá metodika a instrumentace

Analyzované vzorky byly připraveny automatizovanou extrakcí a čištěním:

• Vzorky séra: 2 g vzorku, přidání interního standardu a extrakce kapalina–kapalina s přídavkem HCl
• Odstranění lipidů: SPE kartridž se silikagelovou a kyselinovou vrstvou pomocí RapidTrace
• Konečná příprava: odpaření, doplnění externím standardem a injekce 2 µL do GC/MS

Instrumentace:

• GC/MS: Agilent 7890B spojený s trojčetným kvadrupólem 7010
• Kolona: HP-Ultra 1, 17 m × 0,2 mm ID, 0,11 µm film
• Ionizační zdroj: High Efficiency EI Source (HES)
• Detekce: MRM režim s optimalizovanými přechody a dusíkovým kolizním plynem

Hlavní výsledky a diskuse

Nasazení HES zvýšilo ionizační tok 10–20× a snížilo šum, což vedlo k:

• Detekci BDE-209 již při 0,2 pg/µL (0,2–0,4 pg on-column)
• Lineárnímu rozsahu 0,2–100 pg/µL pro všechny PBDE
• Vysoké selektivitě díky optimalizovaným MRM přechodům

Porovnání s tradiční accurate mass GC/MS ukázalo výrazně vyšší odezvu pro decabromovaný kongener, což potvrzuje výhody HES v analýze stopových PBDE.

Přínosy a praktické využití metody

Zvýšená citlivost a reprodukovatelnost metody umožňují rutinní sledování PBDE v biologických matricích, jako je krevní sérum, v biologicky relevantních koncentracích. Metodu lze využít v environmentálním monitoringu, studiích expozice i v QA/QC laboratořích průmyslové analytiky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření využití HES v dalších oblastech selektivní hmotnostní spektrometrie organických polutantů:

• Analýza dalších perzistentních organických látek (PCBs, PBB)
• Optimalizace pro ultra-stopové detekce v biodegradaci a toxicitě
• Integrace s automatizovanými přípravami vzorků pro vysokou propustnost

Závěr

Vysokovýkonný EI zdroj HES v tandemové GC/MS poskytuje cenově dostupné a vysoce citlivé řešení pro kvantifikaci PBDE v ultra-stopových hladinách. Kombinace jednoduché přípravy vzorků, robustní selektivity a rozsáhlého lineárního rozsahu otevírá nové možnosti v environmentální i biomonitoringové analýze.

Reference

1. EPA Technical Fact Sheet – Polybrominated Diphenyl Ethers (PBDEs) and Polybrominated Biphenyls (PBBs), January 2014
2. Sjödin A., Jones R.S., et al. Semiautomated extraction and cleanup method for measuring persistent organic pollutants in human serum. Anal. Chem. 2004, 76, 1921–1927
3. Jones R., Edenfield E., Anderson S., Zhang Y., Sjödin A. Semiautomated extraction and cleanup method for measuring persistent organic pollutants in human serum. Organohalogen Compd. 2012, 74, 97–98