The analysis of polybrominated diphenyl ether flame retardants by GC-MS/MS

Význam tématu

Polybromované difenylétery (PBDE) jsou stále hojně užívané zpomalovače hoření v plastových výrobcích, stavebních materiálech a textiliích. Díky vysoké stabilitě bioakumulují v organismu, včetně lidského mléka, a jsou spojovány s negativními zdravotními dopady, včetně snížené plodnosti. Monitoring PBDE v životním prostředí i potravinách je proto klíčový pro posouzení expozice a zajištění souladu s regulačními normami.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit schopnosti systému Bruker EVOQ GC-TQ v režimu tandemového hmotnostního spektrometru (GC-MS/MS) pracujícího v režimu vícečetného monitorování reakcí (MRM) při analýze PBDE v náročných matricích (mořský sediment a odpadní voda) s minimální úpravou vzorku. Studie stanovila kalibrační rozsah, meze detekce a přesnost měření a potvrdila selektivitu metody vůči interferencím.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky:

• Mořský sediment: 10 g extrahováno ASE (50:50 DCM/acetone, 2000 psi, 125 °C), sušeno Na2SO4, zkoncentrováno na 1 mL bez další čistící úpravy.
• Odpadní voda: 1 L extrahováno kontinuální liquid-liquid extrakcí DCM, sušeno a koncentrováno na 1 mL.

Instrumentace:

• Bruker EVOQ GC-TQ (triple quadrupole GC-MS/MS) s axiálním iontovým zdrojem a bezpotrubní dráhou iontů.
• Kolona BR-5ms 15 m × 0,25 mm i.d. × 0,25 µm.
• Plynný nosič: helium 1,0 mL/min.
• Pece: 60 °C (2 min), 50 °C/min do 150 °C (1 min), 10 °C/min do 325 °C (8 min).
• Injekce: 2 µL pulsed splitless při 280 °C s fritovanou vložkou (4,0 mm i.d.).
• Ionizace: EI při 250 °C, transfer line 280 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace:

• Rozsah standardů 0,1–50 ppb v dichlormethanu.
• Průměrné r2 = 0,998, průměrné %RSD kalibrace 9,1 %.

Detekční limity (IDL): 0,01–0,54 ppb (průměr 0,1 ppb, %RSD 8,3).
V MRM chromatogramech pro oba typy matic nebyly pozorovány rušivé signály ani zvýšené bazální čáry. Výsledky indikují vysokou selektivitu a citlivost metody bez nutnosti čistících kroků. U BDE-209 lze dále zlepšit výkon použitím tenčí fáze a kratší kolony, avšak je třeba zajistit dostatečné oddělení izomerů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlé nastavení, vysokou selektivitu vůči matricím a nízké meze detekce, což je výhodné pro rutinní monitoring životního prostředí a kontrolu kvality v průmyslových i výzkumných laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnosti dalšího rozvoje zahrnují:

• Optimalizaci separační kolony (tenčí fáze, kratší délka) pro zlepšení analýzy vysoce bromovaných PBDE.
• Automatizaci přípravy vzorků a rozšíření aplikace na další halogenované organické kontaminanty.
• Integraci do environmentálních monitorovacích programů a rozsáhlejší profilování směsí flame retardants.

Závěr

Systém Bruker EVOQ GC-TQ v režimu MRM prokázal vynikající výkon při stanovení PBDE v náročných ekologických maticích s minimální čistící úpravou. Metoda kombinuje jednoduché ovládání, vysokou citlivost a odolnost vůči interferencím.

Reference

• Ed George: Application Note GCMS-02. The analysis of polybrominated diphenyl ether flame retardants by GC-MS/MS; Bruker Daltonics, 2015.