Onderzoeksproject MN/DD2/012 (Onderzoeksactie MN)
Kader van het project
De recente balans van de toestand van de Noordzee ("QSR 2000", OSPARCOM) bevat bijna geen gegevens over de dioxineachtige verbindingen, die echter grote belangstelling wekken. Deze verbindingen maken immers volgens de Europese Overheden deel uit van een beleid voor vermindering van de blootstelling van de bevolking. Bovendien wordt er in dit rapport gewezen op een gebrek aan procedures voor Kwaliteitszorg, wat leidt tot een productie van onbruikbare gegevens over organische contaminanten.
Het doel van het project is doeltreffende instrumenten ter beschikking te stellen van de overheid waarmee ze verbindingen met een vergelijkbare toxiciteit als dioxines kan opvolgen in het milieu.
Het kader van het project zal een brede waaier aan analytische hulpmiddelen en een coherente modulaire strategie samenbrengen, aangepast aan de meeste bekende situaties. De analytische strategie omvat drie niveaus waarin de kosten geoptimaliseerd worden volgens de gewenste informatie. Deze drie niveaus bestaan uit een screening van de globale biologische activiteit met bio-assays, een screening en een semi-kwantificatie van de hoeveelheid toxisch equivalente "dioxine" (TEQ) door massaspectrometrie MS/MS met lage resolutie, voorafgegaan door gaschromatografie met grote volume-injectie en ten slotte de bevestiging en de referentiemeting door massaspectrometrie met hoge resolutie. Bovendien zullen verbindingen die recent ingevoerd werden in de prioriteitenlijst van OSPAR opgenomen worden in de methode.
De optimalisering en validering van de analytische methoden, alsook van hun reikwijdte, geschiedt in de volgende stappen:
1. Optimalisering van de zuivering van de monsters.
2. Optimalisering van de detectiefase (massaspectrometrie of bio-assays).
3. Vergelijking van de TEQ-waarden verkregen met de verschillende methoden.
4. Statistische analyse van de resultaten en gevolgen ervan voor het kwaliteitsbeheer.
Deze instrumenten krijgen een plaats in de ondersteuning van de inspanning voor de vermindering van bronnen en de blootstelling aan blijvende organische micropolluenten, omdat ze een bereikbare en doeltreffende monitoring van deze verbindingen in de mariene omgeving mogelijk maken. Met de resultaten van het project kan men de analytische spitstechnologische hulpmiddelen beheren in de context van geaccrediteerde laboratoria.
Doelstellingen van het project
De doelstelling van het onderzoek is snelle, betrouwbare en zo goedkoop mogelijke chemische analyse-instrumenten ter beschikking te stellen van de overheid, voor identificatie en kwantificatie van organische micropolluenten. Deze instrumenten zullen aangepast zijn aan de prioritaire behoeften van het OSPAR-verdrag. Het Laboratorium verleent in de eerste plaats aandacht aan dioxines, furanen en aanverwante PCB's met als doelstelling de ontwikkeling van een door BELTEST geaccrediteerde strategie. De analyses worden uitgebreid naar andere verbindingen, waaronder gepolybromeerde moleculen. De resultaten verkregen op de drie niveaus van de metingsstrategie worden vergeleken op dezelfde monsters die genomen worden tijdens veldcampagnes, zodat de voordelen van elke methode geëvalueerd kunnen worden in een reële situatie. Door deze optimalisering kan dan het analytische probleem van de detectie van dioxineachtige verbindingen in het mariene milieu en in de producten beter aangepakt worden. Het gebruik van betere analytische middelen zal leiden tot een optimaal gebruik van de middelen die ingezet worden voor de opvolging van deze verbindingen en zal bijdragen tot een betere kennis en een beter begrip van hun gedrag in het mariene milieu.
Verwachte resultaten.
Het Laboratorium ontwikkelt een analytische strategie aangepast aan de vereiste precisie. Er zijn drie graden mogelijk:
1. Een snelle "screening" kan een overzicht geven van de contaminatie voor de gezochte verbindingen, zonder onderscheid tussen de verschillende moleculen met een vergelijkbaar effect. Het antwoord wordt dan gegeven in totale toxische equivalenten. Er zullen biologische technieken gebruikt worden (EIA, CALUX, BIACORE). Dit soort resultaten is nuttig in een fase van verkennende metingen, om een vervuiling te volgen in de tijd of in de ruimte of om een contaminatie te situeren ten opzichte van een standaard.
2. Door de semi-kwantitatieve evaluatie van de spreiding van verbindingen van een familie kan men een beeld krijgen van de bronnen van contaminatie en volgen waar deze verwante stoffen zich bij voorkeur bio-accumuleren. Hiertoe wordt gaschromatographie gekoppeld aan een massaspectrometrische techniek van het type MS/MS
3. De bevestiging van de gegevens geschiedt door de referentiemethode. Met deze methode kan men variaties in de contaminatie kwantificeren, de verkregen resultaten vergelijken voor verschillende bemonsteringsomstandigheden (seizoensgebonden fluctuaties, compartimenten in een zelfde monster ...) en zeer lage kwantificatiegrenzen bereiken. Ze is gebaseerd op gaschromatographie met hoge resolutie gekoppeld aan massaspectrometrie met hoge resolutie. De kwantificatie geschiedt door isotopische verdunning met verbindingen gemerkt met 12-koolstof-13-atomen (13C12)
Deze strategie wordt tegenwoordig gebruikt voor de analyse van dioxines, furanen en coplanaire PCB's. Het gebruik ervan voor andere verbindingen wordt ook ontwikkeld in het Laboratorium, dat niet alleen beschikt over meettechnieken, maar ook over performante monsterbereidingsmiddelen (SFE, ASE, GPC, PowerPrepTM).
Naast dit werk wordt ook een proteomische aanpak voorbereid. Deze dient om het niveau van intoxicatie te identificeren en in te schatten met behulp van proteïne-biomerkers en steunt op technieken zoals matrix-assisted laser desorptie MS (MALDI-MS) en electrospray (ESI-MS).
Partners en interacties.
Om de ontwikkelde methoden toe te passen, onderhoudt het laboratorium contact met partners die beschikken over mariene stalen.
"De zeevogels en zeezoogdieren van de Noordzee: pathologie en ecotoxicologie". De monsters van zoogdieren en vogels worden geleverd door het laboratorium voor oceanologie van de U.Lg. (Professor J.-M. Bouquegneau).
"ICAS: Invloed van aan sedimenten geassocieerde zware metalen en gepolychloreerde bifenylen op Noordzee biota". Monsters van zeesterren en sediment worden geleverd door het laboratorium voor mariene biologie, U.L.B. (Doctor P. Dubois).
"IDOD: Geïntegreerd en dynamisch beheer van oceanografische gegevens" (S. Scory, BMM). Deze contacten worden onderhoud
Informatie :
Professor E. De Pauw
Mass Spectrometry Laboratory, B6c
Université de Liège
B-4000 Liège
Sart-Tilman, Bât. B6c
e.depauw@ulg.ac.be
Fast and low cost analysis of dioxin and dioxin-like compounds in marine matrices : final report
Debacker, V. - Windal, I. - Danis, B. ... et al Brussels : Federal Science Policy, 2004 (SP1350)
[Om te downloaden]
[Om te bestellen]
