GIỚI THIỆU

Dioxin dùng để chỉ polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) và các hợp chất liên quan polychlorinated dibenzofurans (PCDF) còn được gọi là “furan” (Hình 1). Hai nhóm hợp chất này nằm trong số các hóa chất độc hại nhất và được xếp vào nhóm các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POP).

Dioxin là các hợp chất do con người tạo ra không chủ ý dưới dạng sản phẩm phụ trong một số hoạt động công nghiệp và quá trình đốt chất thải là chủ yếu. Ngoài việc tồn tại trong môi trường, dioxin là hợp chất hòa tan trong chất béo và tích lũy sinh học trong mô của động vật và người. Tiêu thụ thực phẩm là tiếp xúc quan trọng hơn đối với con người, đặc biệt là cá, động vật có vỏ, các sản phẩm từ sữa và thịt.

Dioxin có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe ở người như giảm trọng lượng cơ thể, rối loạn hormone, rối loạn sinh sản, nhiễm độc da, rối loạn hệ thống miễn dịch và ung thư, cùng các bệnh khác. Kể từ năm 2014, GC-MS / MS là một kỹ thuật được EU chấp nhận như một phương pháp xác nhận để phân tích dioxin theo quy định của EU 589/2014 và các quy định tiếp theo được thực hiện về vấn đề này.

Hiện nay việc phân tích Dioxin bằng máy phân tích GC-MSMS thay thế cho việc sử dụng máy phân tích GC-HRMS

đang là một bước tiến lới trong nghành phân tích độc chất.

Hình 2. SCION 8300 GC kết hợp với 8900 TQMS với 8400 Autosampler

Quy định

Sử dụng GC-HRMS để phân tích dioxin trong các mẫu thực phẩm và môi trường đã là kỹ thuật được chấp thuận cho hầu hết các cơ quan quản lý do tính chọn lọc và độ nhạy cao.

Gần đây hơn, các thiết bị MS ba tứ cực đã chứng minh được độ nhạy và độ chọn lọc được cải thiện cần thiết để phân tích siêu vết của dioxin trong các nền chất phức tạp. Ngoài ra, thiết bị GC-TQ có thể điều chỉnh tối thiểu và có yêu cầu bảo trì thấp hơn, dễ vận hành hơn và ít nhiễu sắc ký hơn so với GC-HRMS.

Do đó, kể từ năm 2014, GC-MS / MS là kỹ thuật được EU chấp nhận như một phương pháp xác nhận để phân tích dioxin theo quy định của EU 589/2014 và các quy định tiếp theo.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT GC-TQMS 

Bảng 1. Cấu hình GC-TQMS để phân tích dioxin

Thực nghiệm

Dioxin là nhóm hợp chất duy nhất mất đoạn COCl (63 Da). Đây là một quá trình chuyển đổi rất chọn lọc tạo ra các sắc đồ MRM sạch với rất ít nhiễu.

Hai ion tiền chất được chọn cho mỗi hợp chất, mỗi hợp chất có một ion sản phẩm MRM cụ thể.Bảng 2: Sự chuyển đổi MRM để phân tích dioxin bằng GC-TQMS

Bảng 2: Sự chuyển đổi MRM để phân tích dioxin bằng GC-TQMS

Kết quả và thảo luận

Thiết bị SCION 8900 TQMS có khả năng phân giải các loại dioxin khác nhau bằng cách sử dụng sức mạnh của MRM (Hình 3). Hơn nữa, độ nhạy của 8300 GC được chứng minh bằng độ phân giải sắc ký của các đồng phân HxCDF, thấp hơn rất nhiều so với mức phân tách từ pic đến pic trong quy định về định lượng (Hình 4).

Hình 3. Độ phân giải MRM của các lớp dioxin

Hình 4. Sự phân giải sắc ký đồ của các đồng phân dioxin

Việc đưa vào các chất chuẩn nội bộ được dán nhãn đồng vị ổn định là một phần quan trọng của khuôn khổ pháp lý. Gói phần mềm Compass TQ để định lượng tự động cho phép tổng quan nhanh chóng và dễ dàng các kết quả. Người dùng có thể đặt nhiều quy tắc đánh giá để đáp ứng bất kỳ quy định phân tích nghiêm ngặt nào. Những quy tắc này có thể áp dụng cho bất kỳ hợp chất nào trong phương pháp và các giá trị có thể được tùy chỉnh theo hợp chất.

Tất cả các tiêu chí hoạt động phân tích được mô tả trong EU 644/2017 đã được đưa vào phương pháp này. Nếu các giá trị được báo cáo cao hơn điểm thiết lập, phần mềm sẽ kích hoạt một điểm đỏ để cảnh báo người dùng rằng hợp chất cần được xem xét lại (Hình 5).

Hình 5. Dễ dàng hình dung về các điểm.

Các đường chuẩn (Hình 6) cho giá trị R2> 0,99 với RSD <13%. Thời gian lưu có độ lệch thấp (<± 0,1m) với độ hồi phục dao động từ 94-107%.

Để xác định thực nghiệm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (s/n), mức hiệu chuẩn thấp nhất CSL đã được pha loãng 10 lần và 20 lần với n-nonane. 1mL mỗi loại đã được tiêm.. Cả hai ion (quan + qual) được phát hiện ở mức LOQ (10fg) và LOD (5fg).

Hình 6. Đường chuẩn của một số chất

Phân tích dioxin trong tro bay

Để xác nhận phương pháp này, một số vật liệu tham chiếu đã được chứng nhận có bán trên thị trường đã được phân tích. Tài liệu tham chiếu được chia thành hai phần: một phần được phân tích bởi 8900 GC-TQMS và phần còn lại được gửi đến phòng thí nghiệm bên ngoài để phân tích bởi GC-HRMS.

Một trong những phân tích so sánh đó là tro bay (Vật liệu được chứng nhận BCR-615). Dữ liệu (Bảng 3, Hình 7) cho thấy độ chính xác ± 20% với sự phân hóa tốt giữa các kết quả HRMS và TQMS.

Bảng 3. Kết quả định lượng hợp chất chính bằng HRMS và TQMS so với các giá trị được chứng nhận

Hình 7. Cơ chế cốt lõi của HRMS, TQMS và các giá trị được chứng nhận

Xác định Dioxin trong Thức ăn Chăn nuôi

Để kiểm tra hiệu suất của phương pháp trên các mẫu thực, một mẫu thức ăn chăn nuôi đã được pha tạp chất điôxin ở mức rất thấp. Tỷ lệ thu hồi của các chất chuẩn nội được dán nhãn đồng vị ổn định là 60-120%. Đối với mọi phân tích, phần mềm Compass TQ sẽ kiểm tra dung sai tỷ lệ ion (điểm RQ) cho mỗi hợp chất mục tiêu, cho phép người dùng tin tưởng vào việc tuân thủ các tiêu chuẩn quy định. Tỷ lệ ion QC được tìm thấy có sai số ± 15%. Hình 8 cho thấy sự ổn định của các tỷ lệ ion đối với 2,3,7,8-TCDD sau khi hoàn thành được thực hiện cho các chất chuẩn và mẫu hiệu chuẩn.

Hình 8. Tính ổn định của tỷ lệ ion trên bộ mẫu

Lời kết

Hiệu suất phân tích thu được với 8900 GC-TQMS chứng minh rằng đây là một công cụ mạnh mẽ để phân tích dioxin trong các mẫu thực phẩm, thức ăn chăn nuôi và môi trường một cách tự tin. Tính chọn lọc cao với các chuyển tiếp MRM cụ thể cùng với các thông số QC mở rộng cho phép xác định và xác nhận rõ ràng các dioxin tránh dương tính giả / âm tính. Độ nhạy tuyệt vời ở mức trên cột femtogram thấp hơn tương đương với mức pg / g -TEQ thấp trong mẫu ban đầu, tiêm một lượng mẫu nhỏ (1 pL).