Automated Clean-up of Various Brominated Compounds: a Breast Milk Example

Aplikace | 2019 | LCTechInstrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, Příprava vzorků
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Thermo Fisher Scientific, LCTech

Význam tématu



Polybromované difenylethery (PBDE) a jejich derivační bromované dibenzodioxiny a dibenzofurany (PBDD/F) patří mezi perzistentní organické polutanty, které se akumulují v životním prostředí i v potravinovém řetězci. Široké použití jako zpomalovač hoření a postupné uvolňování z výrobků vedou k dlouhodobé expozici člověka. Analýza v mateřském mléce umožňuje posoudit expozici kojenců a vyhodnotit zdravotní rizika spojená s poškozením jaterní funkce, hormonální nerovnováhou a neurotoxickými účinky. Efektivní, reprodukovatelná a ekonomická metoda čistícího kroku je klíčová pro rutinní monitorování těchto látek v rámci prevence a ochrany veřejného zdraví.

Cíle a přehled studie



Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat automatizovaný postup pro simultánní stanovení PBDE, PBDD/F a souvisejících chlorovaných polutantů (PCDD/F, dl-PCB, ndl-PCB) v mateřském mléce. Studie implementuje tříkolonovou čisticí sestavu na přístroji DEXTech Plus a hodnotí výtěžnost, reprodukovatelnost, spotřebu rozpouštědel, délku analýzy a ekonomické aspekty v porovnání s dřívějšími čtyřkolonovými postupy.

Použitá metodika



Automatizovaná extrakce a čistění provedené na DEXTech Plus zahrnuje:
  • Degradaci lipidů na kyselém silikagelu.
  • Oddělení látek na univerzálním hliníkooxidovém sloupci.
  • Zachycení planárních sloučenin na aktivovaném uhlíkovém sloupci.

Frakce 1 obsahuje ndl-PCB, mono-ortho PCB a PBDE elutované směsí hexan/dichlormethan (1:1). Frakce 2 zahrnuje non-ortho PCB, PCDD/F a PBDD/F eluované toluenem. Celková doba běhu je 65 minut, spotřeba rozpouštědel činí 342 mL na vzorek. K řízení protokolu slouží vestavěné softwarové metody s možností vlastního nastavení parametrů.

Použitá instrumentace



Pro měření je použit termální desorpční GC/HRMS systém Thermo DFS 2 v režimu EI+ s rozlišením 10000 a vnitřním referenčním plynem FC 5311. Analýza probíhá na dvou GC větvích:
  • GC pro PCDD/F, non-ortho PCB a PCB 11 na kolonách Rtx-Dioxin2 a DB-5ms.
  • GC pro mono-ortho a ndl-PCB na koloně SGE-HT8-PCB.

Injektory PTV, tenké filmové kolony a systém přepínání průtoku zaručují minimalizaci degradace vysocebromovaných kongenerů. Kvantifikace probíhá metodou MID s interními standardy ^13C značenými sloučeninami.

Hlavní výsledky a diskuse



Provedené testy na pěti vzorcích mateřského mléka prokázaly:
  • Vysoké průměrné výtěžnosti PBDE (57–98 %) porovnatelné s PCB a PBDD/F.
  • Spolehlivou obnovu nízkomolekulárních PCB včetně PCB 11 (40 %).
  • Čisté chromatogramy bez zjevných interferencí pro tetrare až octabromované dibenzodioxiny a dibenzofurany.

Metoda výrazně snižuje dobu analýzy i spotřebu rozpouštědel oproti tradičnímu čtyřkolonovému přístupu, aniž by byla ohrožena kvalita dat.

Přínosy a praktické využití metody



Tato automatizovaná procedura nabízí laboratořím:
  • Zvýšenou provozní efektivitu díky kratšímu času a nižším nákladům na spotřební materiál.
  • Jednotné řešení pro simultánní stanovení rozsáhlé škály organohalogenů v různých matricích.
  • Splnění požadavků legislativy EU (metody podle nařízení 2017/644) a standardů QC/QA.


Budoucí trendy a možnosti využití



Očekává se další rozšíření automatizovaných čisticích systémů pro komplexní monitoring nových bromovaných i chlorovaných polutantů. Integrace on-line extrakce a hyphenovaných technik (LC-MS/MS, GC×GC-HRMS) umožní širší spektrum analyzovaných látek a vyšší citlivost. Vzájemná komparace mezi regionálními studiemi pomůže odhalit trendy expozice a podpoří tvorbu efektivních regulačních opatření.

Závěr



Vyvinutá tříkolonová čistící metoda na platformě DEXTech Plus prokázala schopnost spolehlivé a ekonomické extrakce PBDE, PBDD/F a chlorovaných organohalogenů z mateřského mléka. Metoda dosahuje vysokých výtěžností, minimalizuje čas i spotřebu rozpouštědel a otevírá cestu k rutinnímu sledování těchto perzistentních kontaminantů v rámci zdravotní prevence.

Reference


  • EFSA (2011) Scientific Opinion on Polybrominated Diphenyl Ethers in Food.
  • Dingemans et al. (2011) Neurotoxicity of brominated flame retardants.
  • Kefeni et al. (2011) Brominated flame retardants: sources, distribution, toxicity.
  • Bernsmann et al. (2014) Fast sample preparation for PCDD/F, PCB and PBDE.
  • Albrecht et al. (2016) Clean-up method for PBDE in food and biomonitoring.
  • Krumwiede & Hübschmann (2008) DFS – Analysis of Brominated Flame Retardants.
  • Commission Regulation (EU) 2017/644.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Persistent Organic Pollutants in Food and the Environment
Persistent Organic Pollutants in Food and the Environment
2018|Thermo Fisher Scientific|Příručky
PCB and Dioxin Analysis Automated Sample Clean-up
LCTech DEXTech Plus
LCTech DEXTech Plus
2017|LCTech|Brožury a specifikace
Accelerated Solvent Extraction Environmental Applications Summary
Accelerated Solvent Extraction Environmental Applications Summary
2012|Thermo Fisher Scientific|AplikacePříručky