DIOXIN: Low level quantification of PCDD/Fs in animal feedstuffs using the Thermo Scientific TSQ 9000 GC-MS/MS system with AEI source

Význam tématu

Dioxiny (PCDD/Fs) jsou perzistentní organické polutanty s vysokou toxicitou a schopností bioakumulace v potravním řetězci. Jejich přítomnost v krmivech a potravinách představuje riziko pro reprodukční, vývojové a imunitní funkce a dlouhodobou expozicí kancerogenní účinky. Pro ochranu veřejného zdraví stanovují úřady přísné limity na úrovni ppt a vyžadují rutinní monitorování.

Cíle a přehled studie

• Ověřit analytické schopnosti systému Thermo Scientific TSQ 9000 GC-MS/MS vybaveného zdrojem AEI pro kvantifikaci PCDD/Fs v krmivech.
• Posoudit citlivost, selektivitu a robustnost metody při měření na hladinách ppt podle požadavků EU na confirmatorní analýzu.
• Ukázat vhodnost instrumentace pro rutinní provoz v kontrolních laboratořích.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky krmiv (jetelina, prasací tuk, premixy, ovčí vzorky) připravené podle standardních protokolů, doplněné QC vzorky a blank vzorky.
• Kalibrace a kvantifikace s využitím referenčních roztoků EN 1948 (Wellington Laboratories Inc., Kanada).
• Chromatografická separace na TRACE 1310 GC s kolonkou TraceGOLD TG-Dioxin (60 m × 0,25 mm, 0,25 µm) a TriPlus RSH autosamplerem.
• Detekce na TSQ 9000 triple quadrupole MS s Advanced Electron Ionization (AEI), EI ionizace, SRM akvizice s dvěma přechody na kongener, rozlišení Q1/Q3 ≤0,7 FWHM, srážkový plyn Argon (70 psi).
• Výpočet LOQ na základě kalibrační křivky s akceptovatelnou odchylkou ≤30 % v nejnižším bodě křivky a stabilními ARRF.

Hlavní výsledky a diskuse

• Instrumentální detekční limity (IDL) pro 2,3,7,8-TCDD dosahují 5 fg on-column s RSD 0,58 fg.
• LOQ on-column v rozmezí 0,02–0,32 pg pro jednotlivé kongenery, matriční LOQ v pg TEQ/g výrazně pod 1/5 maximálních limit EU.
• Chromatografická separace splňuje požadavek ≤25 % peak-to-peak pro izomery heptafuranů a heptadioxinů.
• Stabilní iontové poměry SRM ±15 % v průběhu dvoudenního sekvenčního měření (61 injekcí) potvrzují robustnost metody.
• Rutinní analýza vzorků s hmotností 5–32 g byla opakovatelná, přesná a selektivní ve shodě s legislativními požadavky.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost umožňuje měření na hladinách ppt a attogramů pro detekci i velmi nízkých koncentrací v krmivech.
• Selektivní SRM režim zajišťuje spolehlivou identifikaci a kvantifikaci kongenerů bez nutnosti vysoce rozlišovací MS.
• Robustnost a nízké vstupní množství vzorku zkracují čas přípravy a zvyšují propustnost laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další optimalizace AEI zdrojů ionizace pro snížení detekčních limitů a rozšíření analýzy na širší škálu perzistentních organických polutantů.
• Integrace plně automatizovaných pracovních postupů s LIMS a eWorkflows pro zvýšení efektivity a sledovatelnosti dat.
• Implementace pokročilých algoritmů pro screening a kvantifikaci nových environmentálních kontaminantů v komplexních matricích.

Závěr

Metoda založená na TSQ 9000 GC-MS/MS s AEI zdrojem prokázala výjimečnou citlivost, selektivitu a robustnost při kvantifikaci PCDD/Fs v krmivech na úrovni ppt. Splňuje veškeré legislativní požadavky EU a je vhodná pro rutinní monitoring perzistentních organických polutantů v potravinářském a krmivářském odvětví.

Reference

• COMMISSION REGULATION (EU) 2017/644 of 5 April 2017
• COMMISSION REGULATION (EU) 2017/771 of 3 May 2017
• European Directive 2002/32/EC
• EN 1948 Standard Solutions, Wellington Laboratories Inc., Kanada
• Guidance Document on the Estimation of LOD and LOQ for Measurements in the Field of Contaminants in Feed and Food