Seminario On-Line 04-Abril-2011 Un problema de actualidad: Análisis de Dioxinas y Furanos

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1 Seminario On-Line 04-Abril-2011 Un problema de actualidad: Análisis de Dioxinas y Furanos Jose Juan Rivero Especialista de Producto Cromatografía GC y GCMS jose.rivero@agilent.com AGILENT TECHNOLOGIES

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3 Seminario On-Line 04-Abril-2011 Un problema de actualidad: Análisis de Dioxinas y Furanos Jose Juan Rivero Especialista de Producto Cromatografía jose.rivero@agilent.com AGILENT TECHNOLOGIES

4 Introducción / Antecedentes Qué son las Dioxinas? PCDD PCDF Las Dioxinas son un grupo altamente tóxico de contaminantes orgánicos Están constituidos por 210 congéneres distribuidos de 1 a 8 átomos de Cloro No son fabricadas deliberadamente son producto de las incineraciones de desechos químicos y pesticidas manufacturados y de la blanqueación de pasta / papel El 80% de la exposición humana a Dioxinas es debido a alimentos de origen animal Las Dioxinas se acumulan en el tejido adiposo de ternera, cerdo, aves y marisco

5 La Dioxina más conocida y mas tóxica 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin ( 2378-TCDD )

6 Caracteristicas toxicas de las Dioxinas Son sustancias altamente toxicas y con efectos muy graves en la salud: Cáncer Disruptor Endocrino Desordenes Reproductivos Erupciones descontroladas Desordenes en el sistema Inmunológico Presidente de Ukrania intoxicado con Dioxinas en 2004

7 Legislación de Dioxinas,Furanos y PCB s US EPA 1613 (1994) Legislación UE EC 1883/2006 Legislación UE EC 1881/2006 Confirmación de Dioxinas por GC-MS (HRS)

8 El Factor Equivalente de Toxicidad (TEF) El TEF o TEQ representa la concentración total de PCDD/PCDF de una muestra teniendo en cuenta el valor de toxicidad individual de los 17 sustituyentes PCDD y PCDF

9 EC 1881/2006 Valores TEF* n=(7) n=(10) * TEF = Factor de Equivalencia Tóxica (1 = máxima toxicidad)

10 EC 1881/2006 Establecimiento de niveles máximos para ciertos contaminantes en alimentos

11 La Metodología Analitica tiene que cumplir los siguiente requisitos LOD muy bajos (< femtogramos) Analitos lipofílicos en Matrices grasas. Preparación de la muestra compleja Sistema Robusto Revisión de resultados importante Reports altamente complejos Resultados comparables con GC-HRMS

12 Analsis de Dioxinas por GC-MS/MS Las recomendaciones para la confirmación de sustancias ilegales en residuos Veterinarios por espectrometría de masas requiere de 4 Puntos de identificación Tecnicaº Numero de iones monitorizados Puntos de Identificacion GC-MS(EI or CI) n n GC-MS (EI and CI) 2(EI) + 2(CI) 4 GC-MS (2 deriv) 2 (derivative A) + 2 (derivative B) 4 GC-MS/MS 1 precursor + 2 products 4 GC-MS/MS 2 precursors, each with 1 product 5 GC-HRMS n 2n

13 Preparación de la muestra

14 Sistemas automáticos de preparación de muestras

15 Sistema 7890/7000B GC-MS/MS 103 cm Caracteristicas especiales: Sistema Backflush (CFT) Inyector MMI.

16 Inerte, fuente de alta temperatura (Igual que 5975) Analizador GC-MS/MS Lineal Dos cuadrupolos de cuarzo, monolitico, hipoerbólico recubierto de oro (igual que 5975) Detector de Triple eje (igual que 5975) Bomba Turbo Edwards Nuevo desarrollo, Celda de colisión hexapolar patentada

17 Celda de colisión con Quenching por He Celda de Colisión 1.5 ml/min N 2 Gas de Colisión Fuente He* + 1 er Cuadrupolo 3 er Cuadrupolo Iones Precursores Disociación por colisión inducida Iones Productos + He* Detector de Triple Eje Gas He Buffer He* + He 2 He + Calor La transmisión de Helio metaestable hacia el detector es altamente reducido; El detector de Triple Eje reduce el ruido de neutros.

18 Efecto del Helium Quench en el sistema 7000B Tested with 1pg Hexachlorobenzene S/N 341:1 Helium Quench Gas OFF Comparación del ruido S/N 1294:1 Helium Quench Gas ON El incremento de la relación S/N es debida a la reducción del ruido.

19 Detector de Triple Eje (Elimina el ruido en tres direcciones) Cuarzo Hiperbolico Transmisión Cuadrupolo Analizador Barra de dirección Offset Z Pantalla para partículas secundarias Dinodo de alta energía Offset Y Haz de iones Offset X Multiplicador de electrones de triple canal

20 B GC-MS/MS Configuración para Dioxinas 2uL Inyección splitless pulsado en frio CO 2 MMI PCM 60m x 0.25mm ID x 0.25um DB5-MSUI ( UI) 0.9 ml/min Flujo Constante 1.0 ml/min Flujo Constante 7000B TQ 2.0m x 0.25mm ID Tubo de Slice fundida desactivada sin recubrimiento MS-Tee G3186B 7890A

21 Nuevo Liner Splitless para inyector Multi Mode Liner de 2 mm para splitless con estrangulamiento Desactivado por Agilent Sello de oro Recomendado para matrices de alta carga Extractos de Pesticides en alimentos Modo splitless en frio Huecos que bloquean el paso Part Number:

22 Back Flush y analisis simultáneos Pres Alta MMI PCM QQQ 0.9 ml/min Flujo Constante MS-Tee 0.1 ml/min Flujo Constante 1.0 ml/min Flujo Constante Temp Inyector: 100 (0.05) 600ºC/min 300ºC Temp Horno columna: 130 (2) (16) (7) (0) ºC Pres = 0 MMI PCM 6 ml/min Flujo Constante 15 minutos después de la inyección, la pre columna es limpiada mientras que la cromatografía sigue en la segunda. (Temp Col = 220ºC) QQQ 5.0 ml/min Flujo Constante MS-Tee 1.0 ml/min Flujo Constante

23 Condiciones GC-MS/MS MRM Temp Fuente : 280 C Energía de ionización : -70 ev Tune : Autotune MS1/MS2 Resolución : 1.2u / 1.2u

24 Condiciones GC-MS/MS MRM

25 Isómeros Nativos PCDD y PCDF Tetra Penta Hexa Hepta Octa Run time 60 minutos

26 Separación cromatográfica de los HxCDFs and HxCDDs HxCDF HxCDF HxCDF HxCDD HxCDF HxCDD HxCDD

27 Curva de calibración: 2378-TCDD 100fg 10pg Inyectados 0.05 pg/ul 5.0 pg/ul Fuente : CVUA-MEL

28 Curva de calibración: PCDD 100fg 10pg Inyectados Fuente : CVUA-MEL

29 Curva de calibrado con 7 puntos y ISTD (Ajuste Lineal, 100fg 10pg inyectados) Analyte R TCDD PCDD HxCDD HxCDD HxCDD HpCDD OCDD * Analyte R TCDF PCDF PCDF HxCDF HxCDF HxCDF HxCDF HpCDF HpCDF OCDF

30 Inyecciones repetidas de 100 fg 2378-TCDD (n=10) Region calculo ruido Mean S/N = 10 :1 Peak Area %RSD = 8.3

31 Reproductibilidad del Pico del área* (n=15) Fortificación sobre extracto de cerdo de 200 fg inyectados Inj # 2378-TCDF 2378-TCDD PCDF PCDF PCDD Acq. Date-Time Area* Area* Area* Area* Area* 1 09/04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : /04/ : Mean Stdevn %RSD * Datos crudos sin corregir area de pico

32 Peak Area %RSD Reproductibilidad del Pico del área* (n=15) Fortificación sobre extracto de cerdo (100 fg/ul Nativos / 1 pg/ul 13C-ISTDs) 2uL Inyección: Nativos 200 fg inyectados, 13C-ISTDs 2pg inyectados 12,00 10,00 8,00 6,00 4,00 Native 13C-ISTD 2,00 0,00 * Raw (uncorrected) peak area

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36 Dioxinas por GC-MS/MS Resumen final (I) El sistema Agilent 7000B provee: Unos resultados cromatográficos que cumplen con los requerimientos de la legislación europea. Buena Linearidad y excelente reproducibilidad en matrices como alimentos y piensos en todo los rangos de interes. Limites de detección por debajo de los pg/g (TEQ) Fuente : CVUA-MEL

37 Dioxinas por GC-MS/MS Resumen final (II) La comparación con Alta Resolución demuestra: Los valores de TEF realizados por GC- HRMS y GC-MS/MS son comparables y estan dentro del rango de +/- 20%. A valores bajos de TEF la diferencia entre ambas tecnicas es debida a que los LOD de HRMS es de 2-3 veces. Fuente : CVUA-MEL

38 Dioxinas por GC-MS/MS Resumen final (II) Los resultados de la comparación entre las tecnicas de GC-HRMS y GC-MS/MS indican que esta ultima es una alternativa potencial para un método de confirmación en Dioxinas Furanos y PCBs para el control de los alimentos y piensos a los niveles de residuos máximos (LMR) actuales. Fuente : CVUA-MEL

39 MUCHAS GRACIAS Jose Juan Rivero Especialista de Producto Cromatografía de Gases y Espectrometría de Masas. jose.rivero@agilent.com AGILENT TECHNOLOGIES