Analysis of Dioxins Utilizing Time-of-Flight for Low Level Quantitation

Význam tématu

Dioxiny patří mezi nejtoxičtější perzistentní organické polutanty, které se bioakumulují v potravním řetězci a představují riziko pro lidské zdraví. Regulace na stopové úrovni vyžaduje vysoce selektivní a citlivé analytické metody splňující přísná kritéria kvality dat.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit schopnost vysokorozlišovací GC/Q-TOF hmotnostního spektrometru Agilent 7250 pro analýzu 17 vysoce toxických dioxinových kongenerů dle metody EPA 1613b. Autoři testovali splnění požadavků na chromatografické rozlišení, rozlišovací výkon, přesnost hmotnostního určení a citlivost až na nejnižších kalibračních úrovních.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation:

• Kalibrační standardy od Accustandard pro pětibodovou křivku.
• Výchozí extrakty dle EPA 1613b od Eurofins TestAmerica pro reálné vzorky.
• Autosamplerové promývání toluenem a hexanem ke snížení carry-over.

Instrumentace:

• GC/Q-TOF Agilent 7250 spojený s GC Agilent 7890B.
• Kolona DB-5ms (60 m × 0,25 mm × 0,25 µm), nosný plyn helium 1,0 mL/min.
• Injekce 1 µL pulsed splitless, injektor 290 °C.
• Teplotní program: 180 °C (1 min), 30 °C/min do 270 °C (1 min), 2 °C/min do 310 °C, 10 °C/min do 320 °C (6 min).
• Multimode inlet s Thermal Separation Probe a kontinuální dodávkou perfluorokerosenu (PFK) jako lockmass.
• MassHunter Qualitative Analysis 10 a Quantitative Analysis 10 se SureMass algoritmem.

Hlavní výsledky a diskuse

Rozlišovací výkon pro všechny sledované kongenery překročil 20 000 FWHM (většina >30 000), čímž splnil požadavek >10 000 podle 10 % valley. Přesnost hmotnostního určení byla v rozsahu ±2,4 ppm (většina <1 ppm). Instrumentální detekční limity byly v rozmezí 0,4–3,6 ng/mL, přičemž poměr signál/šum >10 pro nejnižší kalibrační standard (S/N 12–111, průměr 44). Reprodukovatelnost osmi opakovaných injekcí ukázala RSD 6–14 % pro jednotlivé analyty. Kalibrační křivky a kontinuální kalibrace zachovaly vysokou přesnost napříč 12hodinovým intervalem.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé spektrální snímání time-of-flight zajišťuje přesné izotopové poměry pro kvantifikaci.
• Vysoké rozlišení umožňuje jasnou diferenciaci strukturálně příbuzných homogenerů.
• Metoda plně splňuje požadavky EPA 1613b a je vhodná pro rutinní environmentální a potravinářské laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další zvýšení průchodnosti analýzy a rozšíření screeningu na širší spektrum POPs.
• Integrace s LC-HRMS pro komplexní multi-residuální stanovení.
• Automatizace přípravy vzorků a pokročilé softwarové nástroje pro datovou integritu.

Závěr

Agilent 7250 GC/Q-TOF prokázal schopnost plnit kritéria metody EPA 1613b, nabízí vysokou rozlišovací schopnost, přesnost určení hmotnosti a citlivost potřebnou pro stopová stanovení dioxinových kongenerů v reálných vzorcích.

Reference

• Telliard W. A. Method 1613b Tetra- through Octa-Chlorinated Dioxins and Furans by Isotope Dilution HRGC/HRMS, 1994.
• U.S. Environmental Protection Agency, Office of Water. EPA Method 1613 Revision B.