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Un problema de actualidad: Análisis de Dioxinas y Furanos Jose Juan Rivero Especialista de Producto Cromatografía GC y GCMS [email protected] AGILENT TECHNOLOGIES 901.11.68.90 Seminario On-Line 04-Abril-2011

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Un problema de actualidad:

Análisis de Dioxinas y Furanos

Jose Juan RiveroEspecialista de Producto

Cromatografía GC y GCMS

[email protected]

AGILENT TECHNOLOGIES

901.11.68.90

Seminario On-Line

04-Abril-2011

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en contacte con el soporte técnico de WebEx:

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Un problema de actualidad:

Análisis de Dioxinas y Furanos

Jose Juan RiveroEspecialista de Producto

Cromatografía

[email protected]

AGILENT TECHNOLOGIES

901.11.68.90

Seminario On-Line

04-Abril-2011

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Introducción / Antecedentes

¿Qué son las Dioxinas?

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

PCDD PCDF

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La Dioxina más conocida y mas tóxica

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (“2378-TCDD“)

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Caracteristicas toxicas de las DioxinasSon 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

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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)

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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

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* TEF = Factor de Equivalencia Tóxica (1 = máxima toxicidad)

EC 1881/2006 – Valores TEF*

n=(7)

n=(10)

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EC 1881/2006 Establecimiento de niveles máximos para

ciertos contaminantes en alimentos

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La Metodología Analitica tiene que cumplir los

siguiente requisitos

• LOD muy bajos (< femtogramos)

• Analitos lipofílicos en Matrices grasas.

• Preparación de la muestra compleja

• Revisión de resultados importante

• Reports altamente complejos

• Sistema Robusto

• Resultados comparables con GC-HRMS

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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 monitorizadosPuntos 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

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Preparación de la muestra

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Sistemas automáticos de preparación de muestras

http://www.fmsenvironmental.com/PwrDioxin/FMS_PowerDioxin.html

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103 cm

Caracteristicas especiales:

Sistema Backflush (CFT)

Inyector MMI.

Sistema 7890/7000B GC-MS/MS

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Analizador GC-MS/MS Lineal

Inerte, fuente

de alta

temperatura(Igual que 5975)

Detector de Triple eje(igual que 5975)

Dos cuadrupolos de

cuarzo, monolitico,

hipoerbólico recubierto

de oro (igual que 5975)

Nuevo desarrollo, Celda

de colisión hexapolar

patentada

Bomba Turbo Edwards

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Celda de colisión con Quenching por He

Celda de Colisión

Iones

PrecursoresHe* +Disociación por colisión inducida

1.5 ml/min N2

Gas de Colisión

La transmisión de

Helio metaestable

hacia el detector

es altamente

reducido; El

detector de Triple

Eje reduce el

ruido de neutros.

FuenteDetector de

Triple Eje

1erCuadrupolo 3er Cuadrupolo

Gas He Buffer

He* + He → 2 He + Calor

Iones

Productos+ He*

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Efecto del “Helium Quench” en el sistema 7000B

S/N 1294:1 Helium Quench Gas ON

S/N 341:1 Helium Quench Gas OFF

Tested with 1pg Hexachlorobenzene

Comparación del ruido

El incremento de la relación

S/N es debida a la reducción del

ruido.

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Detector de Triple Eje (Elimina el ruido en tres direcciones)

Cuarzo

Hiperbolico

Transmisión

Cuadrupolo

Analizador

Multiplicador de

electrones de

triple canal

Dinodo

de alta

energía

Barra de dirección

Haz de iones

Offset X

Offset Y

Offset

ZPantalla para

partículas

secundarias

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7890-7000B GC-MS/MS Configuración para Dioxinas

7000B

TQ

7890A

MS-TeeG3186B

PCM2uL Inyección splitless pulsado en frio

CO2 MMI

2.0m x 0.25mm ID

Tubo de Slice fundida desactivada

sin recubrimiento

60m x 0.25mm ID x 0.25um

DB5-MSUI (122-5662UI)

0.9 ml/min

Flujo Constante

1.0 ml/min

Flujo Constante

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Nuevo Liner Splitless para inyector Multi Mode

Huecos que

bloquean el

paso

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

Part Number: 5190-2296

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MS-Tee

0.9 ml/min

Flujo Constante

1.0 ml/min

Flujo Constante

QQQ

PCMMMI

MS-Tee

5.0 ml/min

Flujo Constante

QQQ

PCMMMI

Back Flush y analisis simultáneos

15 minutos después de la inyección, la

pre columna es limpiada mientras que la

cromatografía sigue en la segunda.

(Temp Col = 220ºC)

Temp Inyector: 100 (0.05) – 600ºC/min – 300ºC

Temp Horno columna: 130 (2) – 10 – 220(16) – 5 – 235

(7) – 5 – 350 (0) ºC

0.1 ml/min

Flujo Constante

Pres Alta

Pres = 0

6 ml/min

Flujo Constante

1.0 ml/min

Flujo Constante

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Condiciones GC-MS/MS MRM

Temp Fuente : 280 °C

Energía de ionización : -70 eV

Tune : Autotune

MS1/MS2 Resolución : 1.2u / 1.2u

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Condiciones GC-MS/MS MRM

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Isómeros Nativos PCDD y PCDF

Tetra Penta Hexa Hepta Octa

Run time 60 minutos

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Separación cromatográfica de los HxCDFs and HxCDDs

123478-HxCDF

123678-HxCDF

123789-HxCDF

234678-HxCDF

123478-HxCDD

123678-HxCDD

123789-HxCDD

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Curva de calibración: 2378-TCDD 100fg – 10pg Inyectados

Fuente : CVUA-MEL

0.05 pg/uL 5.0 pg/uL

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Curva de calibración: 12378-PCDD 100fg – 10pg Inyectados

Fuente : CVUA-MEL

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Curva de calibrado con 7 puntos y ISTD

(Ajuste Lineal, 100fg – 10pg inyectados)

Analyte R2

2378-TCDD 0.99934

12378-PCDD 0.99976

123478-HxCDD 0.99994

123678-HxCDD 0.99905

123789-HxCDD 0.99977

1234678-HpCDD 0.99945

OCDD * 0.99780

Analyte R2

2378-TCDF 0.99984

12378-PCDF 0.99909

23478-PCDF 0.99995

123478-HxCDF 0.99971

123678-HxCDF 0.99983

234678-HxCDF 0.99953

123789-HxCDF 0.99972

1234678-HpCDF 0.99971

1234789-HpCDF 0.99991

OCDF 0.99907

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Inyecciones repetidas de 100 fg 2378-TCDD

(n=10)

Region calculo ruido

Mean S/N = 10 :1 Peak Area %RSD = 8.3

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Reproductibilidad del Pico del área* (n=15)

Fortificación sobre extracto de cerdo de 200 fg inyectados

Inj # 2378-TCDF 2378-TCDD 12378-PCDF 23478-PCDF 12378-PCDD

Acq. Date-Time Area* Area* Area* Area* Area*

1 09/04/2010 13:39 1039 668 791 898 480

2 09/04/2010 14:43 1189 702 891 877 565

3 09/04/2010 15:47 1104 728 882 879 606

4 09/04/2010 16:51 1035 756 789 852 563

5 09/04/2010 17:55 993 704 806 948 587

6 09/04/2010 18:58 1071 661 834 897 623

7 09/04/2010 20:02 1013 654 799 1012 568

8 09/04/2010 21:06 975 635 864 953 610

9 09/04/2010 22:10 1085 618 792 835 565

10 09/04/2010 23:13 1076 709 829 873 531

11 10/04/2010 00:17 942 799 745 1003 554

12 10/04/2010 01:21 957 679 853 834 540

13 10/04/2010 02:24 1050 584 877 914 579

14 10/04/2010 03:28 935 606 802 923 666

15 10/04/2010 04:32 1051 661 855 891 642

Mean 1034 678 827 906 579

Stdevn 68 57 42 54 46

%RSD 6.60 8.48 5.11 5.98 8.02

* Datos crudos sin corregir area de pico

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* Raw (uncorrected) peak area

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

Peak

Are

a %

RS

D

Native

13C-ISTD

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

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Dioxinas por GC-MS/MS

Resumen final (I)

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

El sistema Agilent 7000B provee:

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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

Dioxinas por GC-MS/MS

Resumen final (II)

La comparación con Alta Resolución demuestra:

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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.

Dioxinas por GC-MS/MS

Resumen final (II)

Fuente : CVUA-MEL

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MUCHAS GRACIAS

Jose Juan RiveroEspecialista de Producto Cromatografía de Gases

y Espectrometría de Masas.

[email protected]

AGILENT TECHNOLOGIES

901.11.68.90