DIOXIN: Routine, regulatory analysis of dioxins and dioxin-like compounds in food and feed samples

Význam tématu

Polychlorované dibenzo-p-dioxiny (PCDD), dibenzo-p-furan (PCDF) a polychlorované biphenyly (PCB) jsou vysoce toxické trvalé organické polutanty akumulující se v tučných tkáních živočichů. Více než 90 % expozice lidí probíhá potravou, zejména masem, mléčnými výrobky a rybami. Regulovaný monitoring těchto látek v potravinách a krmivech je proto zásadní pro ochranu veřejného zdraví a splnění legislativních limitů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit vhodnost a robustnost systému Thermo Scientific TSQ 9000 GC-MS/MS s ionizačním zdrojem AEI a softwarovým řízením Chromeleon CDS pro rutinní a legislativní analýzu PCDD/F, dioxin-like PCB a indikátorových PCB v potravinách a krmivech. Testování proběhlo na dvou nezávislých pracovištích (UK a USA), včetně pilotních a mezilaboratorních porovnání.

Použitá metodika a instrumentace

• Extrahování vzorků: Twisselmannova extrakce (alternativa ke Soxhletu) či extrakce za zvýšeného tlaku.
• Automatizovaná čistící soustava: třísloupcový DEXTech™ Plus (silika, alumina, uhlík).
• Chromatografie: TRACE 1310 GC s PTV vstřikováním a kapilární kolony TG-Dioxin pro optimální separaci izomerů (kritérium < 25 % rozsepíku pro HxCDF izomery).
• Autosampler: TriPlus™ RSH.
• Detekce: TSQ 9000 triple quadrupole MS/MS v režimu timed SRM, kolizní plyn argon, Q1/Q3 nastaveny na 0,7 amu.
• Softwarové řízení: Chromeleon 7.2 CDS včetně eWorkflows.

Hlavní výsledky a diskuse

Laboratorní validační data prokázala:

• Lineární kalibrace s koeficienty determinace R2 > 0,996 a relativní variabilitou RF < 6 % napříč více než 4–5 řády koncentrace.
• LOQ definované kalibračně (evropský protokol) umožnily dosažení citlivosti až 0,15 pg WHO-PCDD/F-TEQ/g (2 g vzorek, 20 μL eluátu), tj. 1/5 legislativních limitů.
• Stabilita iontových poměrů a RF při více než 39 násobných injekcích s RSD < 7 % potvrzuje robustnost systému pro dlouhodobou rutinu bez údržby.
• Replikátní analýzy QC vzorku (QK1, mixed fat) v duplikátu a šesti paralelách vedly k RSD TEQ < 3 % a max. odchylce mezi horní a dolní mezí < 1,2 %.
• Korekce výsledků s referenčními hodnotami EURL potvrdily výbornou shodu (R = 0,990–0,999) pro PCDD/F, dl-PCB i indikátorové PCB v širokém spektru matrik (maso, mléko, rybí moučka, sušiny, krmiva).

Přínosy a praktické využití metody

• Zajištění regulačně vyžadované citlivosti a selektivity pro sledování PCDD/F a PCB v potravinářských i krmivářských vzorcích.
• Automatizovaný workflow s minimem uživatelské intervencí a bez externích tabulek zaručuje rychlé zpracování a reporting v souladu s legislativou.
• Robustní provoz bez údržby až 2 týdny zvyšuje dostupnost pracoviště a průtok vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšíření metodiky na další lipofilní persistentní organické polutanty (např. PBDD/F, Nové POPs).
• Integrace s pokročilými softwarovými moduly pro automatizovanou kontrolu kvality dat a validace protokolů.
• Využití v on-line monitoringu a vysokopropustné screeningové laboratoři v potravinářském průmyslu a státní kontrole.

Závěr

Metoda založená na GC-MS/MS TSQ 9000 AEI s Chromeleon CDS splňuje požadavky legislativy EU pro stanovení dioxinů a PCB v potravinách i krmivech. Výsledky prokázaly vynikající citlivost, linearitu, přesnost, opakovatelnost a dlouhodobou robustnost provozu s minimální obsluhou, což ji předurčuje k rutinnímu laboratornímu nasazení.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Routine, regulatory analysis of dioxins and dioxin-like compounds in food and feed samples. Application note.
• European Commission Regulation (EU) 2014/xxx o mezích dioxinů a PCB v potravinách a krmivech.
• EN 1948: Determination of PCDD/F in foodstuffs and feeding stuffs.