Meeting the European Commission Performance Criteria for the Use of Triple Quadrupole GC-MS/MS as a Confirmatory Method for PCDD/Fs in Food and Feed Samples

Význam tématu

Polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD/Fs) patří mezi vysoce toxické sloučeniny, které se v potravě hromadí a u člověka představují karcinogenní riziko i při nízkých expozicích. Přesné stanovení a potvrzení přítomnosti dioxinů v potravinách a krmivech je nezbytné pro ochranu veřejného zdraví a splnění legislativních limitů stanovených Evropskou unií.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit, zda moderní technologie trojitého kvadrupólu GC-MS/MS (Thermo Scientific TSQ 8000 Evo) splňuje nová kritéria Evropské komise pro potvrzovací analýzu PCDD/Fs v potravinách a krmivech. Studie porovnala citlivost, selektivitu, opakovatelnost i přesnost výsledků se stávající „zlatou“ metodou GC-HRMS.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: tři sušené ryby, krmivo (interní referenční materiál), sušené mléko (certifikovaný materiál).
Čištění: SPE PowerPrep pro vzorek krmiva; multilayer silika/alumina / uhlíkový sloupec pro ryby a mléko.
Instrumentace:

• GC: Thermo Scientific TRACE 1310, kolona TraceGOLD TG-5SilMS 60 m×0,25 mm×0,25 µm, injektor splitless, He 1,2 mL/min, teplotní program 100→330 °C.
• MS/MS: Thermo Scientific TSQ 8000 Evo, EI 40 eV, SRM (timed-SRM), Q1/Q3 šířka 0,7 Da, kolizní plyn Ar 60 psi, optimalizace kolizní energie pro každou tranzici.
• Software: AutoSRM pro optimalizaci SRM, TargetQuan 3.1 pro kvantifikaci izotopovou dilucí a výpočet TEQ.

Hlavní výsledky a diskuse

1. Citlivost a separace:

• Timed-SRM přineslo zlepšení citlivosti až o desítky procent proti segmentovanému režimu.
• Výchozí LOQ 0,01–0,05 pg/µL (1:5 až 1:10 ředění CSL) s tolerancí iontových poměrů ±15 % a recoverií 13C standardů 60–120 %.

2. Chromatografie:

• Všech 17 PCDD/F izomerů dosaženo >5 % sep. na úrovni HxCDF izomerů.

3. Linearita a opakovatelnost:

• Šestibodová kalibrace: RF %RSD 0,8–3,6 % (limit EPA 15 %).
• Opakovatelnost (n=16): %RSD < 9 % pro všechny kongenery.
• Iontové poměry v maticích v rámci ±15 % tolerance.

4. Porovnání s GC-HRMS:

• TEQ výsledky pro krmivo, mléko i rybí vzorky s maximální odchylkou < 5 % oproti GC-HRMS.
• Z-score test u mezilaboratorních vzorků ryb v intervalu ±2 (průměr –0,8).

Přínosy a praktické využití metody

GC-MS/MS s triple kvadrupólem představuje ekonomičtější a dostupnější alternativu k HRMS, která poskytuje srovnatelnou citlivost, selektivitu i spolehlivost pro rutinní monitoring dioxinů v potravinách a krmivech. Metoda je vhodná pro laboratoře QA/QC i výzkumná pracoviště v potravinářském a environmentálním sektoru.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace plně automatizovaných front-end systémů pro zvýšení reproducibility.
• Rozšíření validace na širší spektrum matric (mastné produkty, potravinové doplňky).
• Vyšší multiplexní analyty a rozšíření na rodiny per- a polyfluorovaných látek (PFAS).
• Propojení s datovými platformami a LIMS pro zrychlení reportingu.

Závěr

Thermo Scientific TSQ 8000 Evo GC-MS/MS splňuje technické požadavky EU pro potvrzovací stanovení PCDD/Fs. Díky vysoké citlivosti, selektivitě a robustnosti je ideální pro rutinní analýzu dioxinů v různých potravních a krmivových matricích.

Reference

1. Commission Regulation (EC) No 1883/2006.
2. Commission Regulation (EU) No 1259/2011.
3. Commission Regulation (EU) No 252/2012.
4. Commission Regulation (EU) No 589/2014.
5. EPA Method 1613 (1994).