Analisi di Diossine, Furani e PCB nel Settore Ambientale

con la GC-MS/MS: 7890A/7000B

Roberto Riccio

Agilent Technologiesroberto riccio@agilent comroberto_riccio@agilent.com

Sommario• Obiettivi

• Diossine, Furani e Dioxin Like PCB– Il Sistema di Tossicità Equivalente

• Determinazione dei Congeneri– La Strumentazione

• HardwareMetodo– Metodo• Sensibilità• Riproducibilità• Linearità• QualitàS ft– Software

• Alcuni Dati

Conclusioni• Conclusioni

Obiettivi

• Valutare le prestazioni del GC-MS/MS in EI per le• Valutare le prestazioni del GC-MS/MS in EI per le analisi delle Diossine e PCB

• Valutare se la GC-MS/MS può essere usata comeValutare se la GC MS/MS può essere usata come metodo di screening sensibile e come un’alternativa affidabile a basso costo rispetto allaGC HRMSGC-HRMS

• Verificare se la GC-MS/MS è in grado di determinare i dl PCBs e ndl PCB ai livelli dideterminare i dl-PCBs e ndl-PCB ai livelli di interesse discussi, nel quadro dell’armonizzazione degli MRL (Maximum Residue Limits) per i PCB

PolyChlorinated Dibenzo-p-Dioxins (PCDD) e DibenzoFurans (PCDF)

Le diossine sono un gruppo di inquinanti organici persistenti altamente tossiciNon sono prodotte deliberatamente ma nascono come sottoprodotto di incenerimento

PCDD PCDF

Non sono prodotte deliberatamente ma nascono come sottoprodotto di incenerimento dei rifiuti, nella produzione di pesticidi e pasta/sbiancamento della carta, cioè si formano come prodotti indesiderati nei processi termici e industriali.L’aumento dei livelli nell’ambiente avviene in parallelo allo sviluppo del industria del clorop ppL’ottanta percento (80%) dell'esposizione umana proviene da alimenti di origine animale.Le diossine si accumulano nei tessuti grassi di manzo, maiale, pollame e frutti di mare.

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

La Diossina più notaLa Diossina più nota

PolyChlorinated Biphenyls (PCBs)

2 32'3' Cl-atoms Congeners

1 3

Dioxin Like (dl) PCBs:

In base alla loro rotazione lib l l’ i PCB4

56

4'

5' 6' Cl xCl y

1 3

2 12

3 24

libera lungo l’asse, i PCB non-orto e mono-ortosostituiti, possono adottare

t tt i l i il4 42

5 46

Produzione industriale dal 1929 (> 1,5 Milioni di tonnellate)

una struttura spaziale simile alla 2,3,7,8-TCDD e perciò esibiscono effetti tossici comparabili alle diossine6 42

7 24

8 12

Proprietà:- lipofili- bassa infiammabilità

comparabili alle diossineortho-position

8 12

9 3

10 1

- stabilità chimica e fisica- limitata degradazione

biologica

Total 209Nomi commerciali:Clophen, Arochlor, Kanechlor, Phenochlor, Fenchlor, Pyralen

PolyChlorinated Biphenyls Dioxin LikePCB Non-orto

PCB 77, 81, 126, 169PCB Mono-orto

PCB 105, 114, 118, 123, 156, 157, 167, 189

PCBs Indicatori NON (Dioxin Like)PCB 28 52 101 (118) 138 153 180PCB 28, 52, 101, (118), 138, 153, 180

La concentrazione dei dl-PCB (specialmente dei non-ortho PCB) negli alimenti è generalmente 1-2 ordini di grandezza minore dei PCB Indicatori

Il Sistema di Tossicità Equivalente (TEQ)

Il valore TEQ rappresenta la concentrazione totale di PCDD/PCDF e PCB DioxinLike di un campione considerando la tossicità individuale delle singole diossine e furani sostituite (17) e dei singoli dlPCB (12): il TEQ pesa la tossicità dei composti meno tossici come frazioni della tossicità della diossina più tossica 2,3,7,8-TCDD.

Ad ogni composto è attribuito un Fattore di Tossicità Equivalente TEF che indica il g p qgrado di tossicità comparato alla 2,3,7,8-TCDD, il cui valore di riferimento è pari ad

1 (la più tossica).

Per calcolare la TEQ di una miscela di PCDD/PCDF e PCB Dioxin Like la quantitàPer calcolare la TEQ di una miscela di PCDD/PCDF e PCB Dioxin Like la quantità di ogni congenere è moltiplicata per il suo TEF e poi sommata

TEQ = Σ (concentrazione congenere * TEF congenere)

Il TEQ si riferisce solo agli effetti nocivi (ad esempio il cancro) e di interazione con i recettori cellulari Ah. Gli altri effetti tossici delle diossine e composti Dioxin Like non sono quantificati con questo metodo I valori di TEF sono diversi per le diversesono quantificati con questo metodo. I valori di TEF sono diversi per le diverse specie animali e grazie ad una maggiore conoscenza sono aggiornati di continuo.

Calcolo del TEQ - World Health Organization

Result WHO-TEFs Single TEQCompound2.3.7.8- Tetra-CDD 0,31 1 0,311.2.3.7.8- Penta-CDD 0,64 1 0,641.2.3.4.7.8- Hexa-CDD 0,16 0,1 0,0161.2.3.6.7.8- Hexa-CDD 0,5 0,1 0,054

Step 1:

Moltiplicazione 1.2.3.7.8.9- Hexa-CDD 0,33 0,1 0,0331.2.3.4.6.7.8- Hepta-CDD 4,7 0,01 0,04691.2.3.4.6.7.8.9- Octa-CDD 25 0,0001 0,0024882.3.7.8- Tetra-CDF 2,22 0,1 0,222

delle singole diossine per il corrispondente TEF1.2.3.7.8- Penta-CDF 0,34 0,05 0,017

2.3.4.7.8- Penta-CDF 0,34 0,5 0,171.2.3.4.7.8- Hexa-CDF 0,12 0,1 0,0121.2.3.6.7.8- Hexa-CDF 0,07 0,1 0,007

TEF

Step 2:1.2.3.7.8.9- Hexa-CDF n.d. 0,1 -2.3.4.6.7.8- Hexa-CDF 0,11 0,1 0,0111.2.3.4.6.7.8- Hepta-CDF 0,28 0,01 0,00281.2.3.4.7.8.9- Hepta-CDF n.d. 0,01 -

Somma dei singoli risultati 17

1.2.3.4.6.7.8.9- Octa-CDF 1,92 0,0001 0,000192

WHO-TEQ 1,5

= TEQ Totale

Considerazioni sul calcolo del LOQ per il TEQ• Nel caso in cui singoli congeneri risultino non

quantificabili esistono diverse modalità per calcolare il loro TEQ partendo dal LOQ:calcolare il loro TEQ partendo dal LOQ:Il concetto di “upperbound, limite superiore” richiede l’uso del limite di quantificazione per il contributo dil uso del limite di quantificazione per il contributo di ogni congenere non-quantificato al TEQ (CongenereTEQ = LOQ * TEF)Il concetto di “lowerbound, limite inferiore” richiede l’uso dello zero per il contributo di ogni congenere non-quantificato al TEQ. q(CongenereTEQ = 0 * TEF)Il concetto di “mediumbound, limite medio” richiede l’uso della metà del limite di quantificazionel uso della metà del limite di quantificazione calcolando il contributo di ogni congenere non-quantificato al TEQ (CongenereTEQ = LOQ/2 * TEF)(CongenereTEQ = LOQ/2 TEF)

Valori TEF - WHO 1998 / 2005

7890A-7000B GC-MS/MS

86 cm

103 cm

86 cm di profonditàp

Analizzatore Lineare GC-MS/MS

Sorgente, Inerte,

Quadrupoli di quarzo monolitici, iperbolici, riscaldati, con

rivestimento in oro

ad alta Temperatura

con ExtractionLens

Detector Triple-AxisCon Iris Lens dinamica e

HED

Nuova cella di collisione (esapolo)

Pompa Turbo Split Flow

Sorgente InerteM t i l I t S lid bl• Materiale Inerte, Solido mono blocco non danneggiabile dalla pulizia

• Design Stay-Clean (350ºC) si estendono i g y ( )periodi tra una manutenzione e l’altra, anche con campioni ‘sporchi’. All’aumentare della Temperatura c’è un aumento della risposta per molte famiglie di composti

– Più robustezza– Miglior risposta per i composti che hanno la

Divisione tra i compartimenti della sorgente e dell’analizzatore grazie alla pompa a doppio stadio

350°CMiglior risposta per i composti che hanno la tendenza a depositarsi o a interagire con le parti in metallo

– Migliore Peak Shape per i composti alto bollenti 300°C

325°C

g p p p

• Autotune, tutte le migliori impostazioni per i Parametri necessari al funzionamento dello Spettrometro sono trovati in modo automatico

230°C

275°C

300 C

Spettrometro sono trovati in modo automatico per essere utilizzati dai Metodi

• Il Doppio filamento riduce l’intervallo della t i P l ti H d b (PAH)manutenzione Polyaromatic Hydrocarbon (PAH)

Quadrupoli di Quarzo Riscaldati

• Alta temperatura (200ºC)i ffid bili à I i imaggiore affidabilità con I campioni

“sporchi” – I metodi MS/MS sono usati generalmente

per campioni “sporchi” ed i benefit dell’Alta Temperatura sui quadrupoli sono p q pevidenti

– Elimina Virtualmente il bisogno di manutenzione sui quadrupolimanutenzione sui quadrupoli

• Tunes e metodi più stabili per un lungo periodo di tempolungo periodo di tempo.

Perchè il Quench Gas (He) in Cella di Collisione? La presenza dell’Elio metastabile in GC/MSLa presenza dell Elio metastabile in GC/MS

Collision CellCollision Cell 1.5 ml/min N2Collision Gas

Al detector, l’elio metastabile genera rumore dovuto ai neutri

Precursor He* +

Product + He*

dovuto ai neutri.

Source Detector

Quad Analyzer Quad Analyzer

Ions InHe* + Ions Out + He

In GC/MS il rumore dovuto ai

collision induced dissociation

Un’elevata popolazione di elio

Source Detector

In GC/MS, il rumore dovuto ai neutri è coperto dal rumore chimico.

In GC/MS/MS il rumore chimico

Un elevata popolazione di elio metastabile altamente energetico è prodotto dalle sorgenti EI; l’elio metastabile non è carico, ma possiede un’energia cinetica che gli In GC/MS/MS, il rumore chimico

è grandemente ridotto, così che il rumore dei neutri torna ad essere una sorgente critica di rumore

possiede un energia cinetica che gli permette di attraversare indistrurbato gli analizzatori di massa e la cella di collisione e raggiungere il rivelatore (EM o FM) rumore.raggiungere il rivelatore (EM o FM)

Perchè il Quench Gas (He) in Cella di Collisione? Cosa succede con il Quench GasCosa succede con il Quench Gas

Collision CellCollision Cell 1.5 ml/min N2Collision Gas

Precursor He* +Source Detector

Quad Analyzer Quad Analyzer

Product + He*

Ions InHe* +collision induced dissociation

La quantità di elio metastabile che raggiunge il

Source Detector Ions Out+ He

gg gdetector è fortemente ridotta. Inoltre le geometrie fisiche ele Lenti presenti nel detector Triple-Axis

He Buffer Gas2.25 ml/min p

riducono ulteriormente il rumore dei neutri.

5 /

He* + He → 2 He + calore

Perchè il Quench Gas (He) in Cella di Collisione?T t tTestato con HexachlorobenzeneStesso

SegnaleRiduzione del Rumore

Helium Quench Gas OFF

S/N 341:1

StessoSegnale

In MS il rumore dei neutri non è visibile, ma

Helium Quench Gas ON

,comporta un maggior rumore chimico.La MS/MS elimina il

hi i h i lS/N 1294:1

rumore chimico chemicalnoise, il rumore dei neutri è visibile e deve essere minimizzatominimizzato.

Alte Performance del Detector Triple-Axis con la nuova Dynamically Ramped Irisnuova Dynamically Ramped Iris

• Dynamically Ramped Iris– Incremento della sensibilità

all’aumentare del rapporto m/z• Massima riduzione del rumore hyperbolic quartz

steering rod

OffsetZshield for

secondary particles

steering rod

OffsetZ

OffsetZshield for

secondary particlesMassima riduzione del rumore

dovuto ai neutri (rumore proveniente dagli ioni secondari)L bi i d l Q h G

hyperbolic quartztransmission

quadrupoleanalyzer

high energy dynodehigh energy dynode

– La combinazione del Quench Gas ‘He’ ed il design del Triple-AxisDetector contribuiscono ad abbattere il rumore (già presente sulle 5975)

triple channelelectron ion beam

Ytriple channelelectron ion beam

YY

il rumore (già presente sulle 5975)• Incremento della durata e linearità

– Elettromoltiplicatore a Triplo Canale

multiplierion beam

X multiplierion beam

XX

• Gain Normalization– Stabilità dei risultati nel tempo

7890A-7000B GC-MS/MS Configurazione base per le Diossine2uL cold splitless injection2uL cold splitless injection

CO2 Multi Mode Inlet

7000BTQ

MS-Tee

60m x 0.25mm ID x 0.25umDB5-MSUI (122-5662UI)

H li MS TeeHelium1.0 ml/minConstant flow

7890A7890A

Inlet temp program: 100 °C (0.05 min) – 600 °C/min – 300 °COven temp program: 130 °C (2 min) – 10 °C/min – 220 °C (16 min) – 5 °C/min – 235 (7 min) – 5 °C/min – 350 (0 min) °Cg ( ) ( ) ( ) ( )

7890-7000B GC-MS/MS Configurazione per le Diossine con Pre-Column Back FlushPre-Column Back Flush

PCM2uL cold splitless injection

CO2 MMI

60m x 0.25mm ID x 0.25umDB5-MSUI (122-5662UI)

G3186B

0.9 ml/minConstant flow

1.0 ml/minConstant flow

7000BTQ

MS-Tee

2.0m x 0.25mm ID Uncoated deactivated

Fused silicaQ used s ca

7890A Inlet temp program: 100 °C (0.05 min) – 600 °C/min – 300 °C

Oven temp program: 130 °C (2 min) – 10 °C/min – 220 °C (16 min) – 5 °C/min – 235 (7 min) – 5 °C/min – 350 (0 min) °Cg ( ) ( ) ( ) ( )

7890-7000B GC-MS/MS Configurazione per le Diossine con Pre-Column Back Flush

PCMMMIPre-Column Back Flush

MS-Tee

0.9 ml/minConstant flow

1.0 ml/minConstant flow

QQQ MS Tee

PCMMMI

15 minuti dopo l’iniezione la pre-colonna

MS-Tee

5.0 ml/minConstant flow

QQQ

1.0 ml/minConstant flow

15 minuti dopo l iniezione, la pre colonnaè in Back Flush ad un flusso elevato che porta via tutti i residui non voluti e la matrice, contribuendo a mantenere il sistema Colonna/Spettrometro pulito, mentre la corsa cromatografica continua sulla colonna principale

PCDD / PCDF GC-QQQ MRMTS Segment Start Time

(min.) Peak Number Analyte RT (min.) Pre-cursor 1 Product 1 CE (V) Pre-cursor 2 Product 2 CE (V)

1 25.001 1 13C-2378-TCDF 35.43 317.8 254 35 315.8 252 351 2 2378-TCDF 35.47 305.8 243 35 303.8 241 351 3 13C-1234-TCDD 35.77 333.8 270 20 331.8 268 201 4 13C-2378-TCDD 36.79 333.8 270 20 331.8 268 201 5 2378-TCDD 36.80 321.8 259 20 319.8 257 202 40.002 6 13C-12378-PCDF 42.55 351.8 288 30 349.8 286 302 7 12378-PCDF 42.56 339.8 277 30 337.8 275 302 8 13C-23478-PCDF 44.00 351.8 288 30 349.8 286 302 9 23478-PCDF 44.02 339.8 277 30 337.8 275 302 10 13C-12378-PCDD 44.45 367.8 304 21 365.8 302 212 11 12378-PCDD 44.48 355.8 293 21 353.8 291 213 46.003 12 13C-123478-HxCDF 48.04 385.8 322 35 383.8 320 353 13 123478-HxCDF 48.06 373.8 311 35 371.8 309 353 14 13C-123678-HxCDF 48.21 385.8 322 35 383.8 320 353 15 123678-HxCDF 48.22 373.8 311 35 371.8 309 353 16 13C-234678HxCDF 48.96 385.8 322 35 383.8 320 353 17 234678-HxCDF 48.97 373.8 311 35 371.8 309 353 18 13C-123478-HxCDD 49.17 403.8 340 22 401.8 338 223 19 123478-HxCDD 49.19 389.8 327 22 387.8 325 223 20 13C-123678-HxCDD 49.30 403.8 340 22 401.8 338 223 21 123678-HxCDD 49.32 389.8 327 22 387.8 325 223 22 13C-123789HxCDD 49.63 403.8 340 22 401.8 338 223 23 123789-HxCDD 49.65 389.8 327 22 387.8 325 223 24 13C-123789-HxCDF 50.04 385.8 322 35 383.8 320 353 25 123789-HxCDF 50.06 373.8 311 35 371.8 309 354 51.004 26 13C-1234678-HpCDF 51.84 421.8 358 30 419.8 356 304 27 1234678-HpCDF 51.86 409.8 347 30 407.8 345 304 28 13C-1234678-HpCDD 53.11 437.8 374 20 435.8 372 2028 13C 1234678 HpCDD 53.11 437.8 374 20 435.8 372 204 29 1234678-HpCDD 53.13 425.8 363 20 423.8 361 204 30 13C-1234789-HpCDF 53.69 421.8 359 30 419.8 357 304 31 1234789-HpCDF 53.70 421.8 358 30 419.8 356 305 55.005 32 13C-OCDD 56.23 471.7 408 20 469.7 406 205 33 OCDD 56.24 459.8 397 20 457.8 395 205 34 13C-OCDF 56.41 453.7 389.9 35 455.8 391.8 4034 13C OCDF 56.41 453.7 389.9 35 455.8 391.8 405 35 OCDF 56.42 443.7 381 25 441.7 378.6 30

PCB GC-QQQ MRM

PCDD Nativi e PCDF IsomeriTetra Penta Hexa Hepta Octa

PCB

Separazione Cromatografica dell’HxCDFs e HxCDDs

123478-HxCDF

123678-HxCDF

234678-HxCDF

123789-HxCDF123478-HxCDD

123678-HxCDD

123789-HxCDD

PCDD / PCDF Ottimizzazione Energia di Ionizzazione Experiment 1: 45-70 eV Experiment 2: 70-100 eV

È stata scelta un‘energia di ionizzazione di 70 eV per tutti i Time Segment

PCB Ottimizzazione Energia di Ionizzazione Experiment 1: 50-100 eV Experiment 2: 65-85 eV

Un’energia di ionizzazione di 78 eV è ottimale per i PCB se acquisiti da soli,altrimenti optare per un’energia di ionizzazione di 70 eV se con PCDD/F

PCDD / PCDF Determinazione dei Product Ions

Diverse Scansioni in Product Ion a diverse Energie di Collisione rivelano che lo ione [M-COCl]+ ha sempre la risposta più intensa

[M+2]+

PCB Determinazione dei Product Ions

Diverse Scansioni in Product Ion a diverse Energie di Collisione rivelano che lo ione [M-2Cl]+ ha sempre la risposta più intensa

PCDD / PCDF Ottimizzazione Energia di Collisione

Esperimento 2: Energie di Collisione mirateEsperimento 1: 20 - 50 V ricerca

PCB Ottimizzazione Energia di CollisioneEsperimento 2: Energie di Collisione mirateEsperimento 1: 20 - 50 V ricerca

2 L ld litl i j ti

PCDD / PCDF Analisi ‘Faster’ con Post-run Back FlushPCM

20 0 18 ID 0 18

2uL cold splitless injectionCO2 MMI

20m x 0.18mm ID x 0.18umDB-5MS (121-5522) 2.0 psig constant pressure

MS-TeeG3186B

0.9 ml/minConstant flow

7000BQQQ

7890A0.65m x 0.15mm ID

Uncoated deactivated Fused silica

7890A

Inlet temp program: 100 °C (0.05 min) – 600 °C/min – 300 °COven temp program: 100 °C (2 min) – 10 °C/min – 120 °C (5 min) – 5 °C/min – 300 °C (0 min)g ( ) ( ) ( )

PCDD / PCDF Analisi ‘Faster’ con Post-run Back FlushTCDF

TCDD

PCDF

PCDD

HxCDF

HxCDDHxCDD

HpCDF

H CDDHpCDD

OCDF

OCDD

Tempo di analisi < 40 minutiTempo di analisi < 40 minuti

PCDD / PCDF Analisi ‘Faster’ con Post-run Back Flush

13C12-1234-TCDD 13C12-2378-TCDD

EPA 1613B :

PCDD / PCDF Analisi ‘Faster’ con Post-run Back Flush

123478-HxCDF123678-HxCDF

EC 1883-2006 :

PCDD / PCDF Nativi - Standard (100 fg in colonna)

TCDF

TCDD

PCDF

PCDD

HxCDF

HxCDD

HpCDFp

HpCDD

OCDD

500 fg

10 Repliche del livello a 100fg della 2378-TCDD

Noise region

Media S/N = 10 :1 Area del Picco RSD = 8 3Media S/N = 10 :1 Area del Picco RSD = 8.3

Curva di Calibrazione, 2378-TCDD: 100fg - 10pg in colonna

0 05 pg/uL

5.0 pg/uL

0.05 pg/uL

2ul Iniettati – R2 per curve di tipo Lineare e Media dei Fattori di Risposta, origine inclusa e nessun peso per i puntip p p g p p p

Curva di Calibrazione Multi Livello (7 punti) con ISTD(Li Fit 100f 10 i l )(Linear Fit, 100fg – 10pg in colonna)

Analyte R2 Analyte R2Analyte R2

2378-TCDD 0.9993412378-PCDD 0.99976

Analyte R2378-TCDF 0.99984

12378-PCDF 0.9990912378 PCDD 0.99976123478-HxCDD 0.99994123678-HxCDD 0.99905

23478-PCDF 0.99995123478-HxCDF 0.99971

123789-HxCDD 0.999771234678-HpCDD 0.99945

OCDD * 0 99780

123678-HxCDF 0.99983234678-HxCDF 0.99953123789 HxCDF 0 99972OCDD * 0.99780 123789-HxCDF 0.99972

1234678-HpCDF 0.999711234789-HpCDF 0.99991p

OCDF 0.99907

* 500fg – 50pg injected

PCB Calibrazione Multi Livello (7 punti) con ISTD

Criteri di Qualità

• Criteri per la separazione GC come nel (C ) 1883/2006 àRegolamento (CE) N. 1883/2006. Abbiamo già

visto come il metodo più spinto dal punto di vista fi “PCDD / PCDF A li i ‘F ’cromatografico “PCDD / PCDF Analisi ‘Faster’ con

Post-run Back Flush” riusciva a rispettare il criterio.

• Criteri per la MS come nella Commission Decision2002/657/EC ci basiamo sui punti di identificazione2002/657/EC ci basiamo sui punti di identificazione (IP) per i composti non legali/banditi e quanto previsto per la Tolleranza delle Intensità relative.previsto per la Tolleranza delle Intensità relative.

• Lo Smoothing e il problema del non Noise nel LOQ

Il sistema dei Punti di Identificazione (Id ifi i P i )(Identification Point)

Technique Number of Ions Monitored  Identification Points

GC‐MS (EI or CI) n n

GC‐MS (EI and CI) 2(EI) + 2(CI) 4

GC MS (2 d i ) 2 (d i ti A) + 2 (d i ti B) 4GC‐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

Tabella per la determinazione del numero di ioni necessari alla

GC‐HRMS n 2n

identificazione dei congeneri nelle diverse tecniche analitiche.

Per confermare la presenza di composti tossici è necessario monitorare4 i i i GC/MS l 2 t i i i i GC/MS/MS4 ioni in GC/MS, ma solo 2 transizioni in GC/MS/MS.

L’uso di un diverso numero di punti nelle varie tecniche analitiche tieneconto delle rispettive specificità e selettivitàconto delle rispettive specificità e selettività.

Tolleranza delle Intensità RelativeT / Q lifiTarget / Qualificatore

rel. intensity(% of base peak) GC-MS/EI GC-MS/CI, GC-MS/MSn

LC-MS, LC-MS-MSn

> 50 % ± 10 % ± 20 %

> 20 % - 50 % ± 15 % ± 25 %> 20 % - 50 % ± 15 % ± 25 %

> 10 % - 20 % ± 20 % ± 30 %

≤ 10 % ± 50 % ± 50 %

Una procedura automatica di aggiornamento delle Tolleranze delle Intensità Relative in base alla Relative Response è disponibile nel Software MassHunter

Lo Smoothing nei nuovi Sistemi MS/MS

Senza Smoothing

Con Smoothing

Smoothing: ricostruzione dei picchi dal noise alle basse concentrazioni o in metodi di i i ti d ll ti t i i i f i i 20di screening spinti con dwell time per transizione inferiore ai 20msec

Il problema del non Noise nei Moderni Sistemi MS/MS

PCB 167PCB 167

1 2 3 4 6 7 8 H CDDCome calcolare un S/N

1,2,3,4,6,7,8-HpCDDdi 3:1?

Il problema del non Noise nei Moderni Sistemi MS/MS

Il rapporto Signal-to-Noise non può essere preso come fattore per la stima del limite di rivelazione LOD. Smoothing e Noise

Precisione e rapporto S/N: cosa considerare?• In MS/MS è difficile fare una misura significativa del rumore se questo è

estremamente basso

Un alto rapporto S/N può derivare da mancanza di rumore anche quando– Un alto rapporto S/N può derivare da mancanza di rumore anche quando il segnale è povero

– Anche con un rumore ultra basso, il segnale più alto sarà sempre , g p pcorrelato da una migliore precisione nell’area dei picchi

• Per il rapporto degli ioni, il Qualificatore è generalmente meno intenso e meno preciso del Target (Quantificatore) pertanto più a rischio o inmeno preciso del Target (Quantificatore) pertanto più a rischio o in considerazione di un rischio calcolato

• Una bassa precisione aumenta la probabilità di:Una bassa precisione aumenta la probabilità di:

– Errori nella conferma in analisi qualitativi per l’identificazione dei composti

– Scarsi risultati in quantitativa

Aiuti?Aiuti?

Noise: Baseline Subtract On/Off

Deselezione questa casella pernon sottrarre la linea di basenon sottrarre la linea di base in automatico (LOQ per il TEQ)

Disponibile nel Software MassHunter Acq. GC/MS/MS dalla revisione B.05.01p q

Noise: Baseline Subtract On/Off

Senza sottrazione

Con sottrazione

Calcolo del LOD, LOQ e MDL

– MDL, LOQ e LOD sono calcolati in automatico dal Software MassHunter fornendo 7 campioni vicino al LOD e determinando la SD e la t-distribution. (the students' t value appropriate for a 99% confidence level and a standard deviation estimate with n-1 degrees of freedom)

• MDL = SD * t-value• LOQ = 10 * SD

LOD 3 * SD• LOD = 3 * SD40 CFR 136, EPA MDL Procedure (ANALYTICAL DETECTION LIMIT GUIDANCE & Laboratory Guide for Determining Method Detection Limits - Wisconsin Department of Natural Resources - Laboratory Certification Program - April 1996 - PUBL-TS-056-96)

Software: MassHunter MS Workstation

Unica piattaforma per tutti i Sistemi Agilent• LC/SQ , LC/QQQ, LC/TOF, LC/QTOF• GC/QQQ, GC/MSD• ICP/MS

MassHunter Quant: ISTD e Calcolo del Recupero

MassHunter Quant B.04.xx: Compounds at a GlanceTotalmente personalizzabilep

Analisi di Diossine e Furani: 240fg - 100pg in colonna(480fg - 200pg Hepta e Octa, 960fg- 400pg 123789HxDD)

Per Gentile Concessione di pH S.r.l. – Tavarnelle Val di Pesa (FI)

Analisi di Diossine e Furani: 240fg - 100pg in colonna(480fg - 200pg Hepta e Octa, 960fg- 400pg 123789HxDD)

Per Gentile Concessione di pH S.r.l. – Tavarnelle Val di Pesa (FI)

Analisi di Diossine e Furani: 240fg - 100pg in colonna(480fg - 200pg Hepta e Octa, 960fg- 400pg 123789HxDD)

Per Gentile Concessione di pH S.r.l. – Tavarnelle Val di Pesa (FI)

Analisi di PCB no ASB: 10fg - 20pg in colonna(ASB = Automatically Subtract Baseline)

Analisi di PCB no ASB: 10fg - 20pg in colonna(ASB = Automatically Subtract Baseline)

Conclusioni

Il Sistema Agilent 7000B GC/MS-MS Triplo Quadrupolo permette di avere:

Risultati Cromatografici che soddisfano i requisiti legislativi per lo screeningBuona linearità e riproducibilità per l’analisi delle Diossine e dei dl- eBuona linearità e riproducibilità per l analisi delle Diossine e dei dl- e ndl-PCBs in matrici ambientali nell’intero range di interesseRivelazione a concentrazioni dell’ordine dei femtogrammi(WHO-TEQ/g)(WHO TEQ/g) Valori della TEQ della GC-HRMS e della GC-MS/MS sono confrontabili e generalmente nel range di +/- 20%Ai valori più bassi di TEQ (concentrazioni upperbound) la differenza traAi valori più bassi di TEQ (concentrazioni upperbound) la differenza tra la HRMS e la MS/MS è di un valore 2-3 volte migliore sul sistema HRMSL‘analisi dei ndl-PCB a concentrazioni < 10 ng/g (come somma dei PCB Indicatori) si effettua senza alcun problema

Ringraziamenti

• Dr.ssa Anna Calì – Agilent Technologies Italia S.p.A. - Roma• Analisi di Diossine, Furani e PCB nel settore ambientale eAnalisi di Diossine, Furani e PCB nel settore ambientale e

alimentare con la GC-MS/MS: 7890A/7000B• Dr. Marco Pucci – pH S.r.l. - Tavarnelle Val di Pesa (FI)

• Dati di Analisi di Diossine e FuraniDati di Analisi di Diossine e Furani• Dr. Joerg Riener – Agilent Technologies D GmbH - Waldbronn

• Dati di Analisi di Dioxin Like PCB• Dr Chris Sandy – Agilent Technologies UK Ltd - Wokingham• Dr. Chris Sandy – Agilent Technologies UK Ltd - Wokingham

• Determination of polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzo-p-furans (PCDFs) in Foodstuffs using the 7000B Tandem Quadrupole GC-MS/MS System7000B Tandem Quadrupole GC MS/MS System

• Dr. Maurizio Guidotti – Arpalazio Sezione di Rieti - RietiDr. Nicola Cimino – Agilent Technologies Italia S.p.A. - Roma• Detection of Dioxins and Furans PCDDs / PCDFs in marine• Detection of Dioxins and Furans PCDDs / PCDFs in marine

sediments by Triple Quad GC/MS/MS Instrument

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