In opdracht van de dienst Milieu & Gezondheid van het departement LNE LNE/OL /6003/M&G

Transcriptie

1 Gebromeerde brandvertragers en perfluorverbindingen in Vlaanderen: onderzoek naar verspreiding, humane opname, gehaltes in humane weefsels en/of lichaamsvochten, en gezondheidseffecten als basis voor de selectie van geschikte milieu- en gezondheidsindicatoren Deelrapport I: fase 1: Validatie van de gebruikte chemische analysetechnieken Fase 2: Inventarisatie van alle beschikbare blootstellingsinformatie betreffende de concentraties en verspreidingspatronen van BFRs en PFCs in Vlaanderen fase 3: Aanzet tot identificatie van de verschillende blootstellingsroutes van gebromeerde brandvertragers en perfluorverbindingen voor de Vlaamse bevolking Juli 2009 D Hollander Wendy, Roosens Laurence, Covaci Adrian, De Voogt Pim, Cornelis Christa, Smolders Roel, Van den Heuvel Rosette, De Coen Wim, Bervoets Lieven In opdracht van de dienst Milieu & Gezondheid van het departement LNE LNE/OL /6003/M&G

2 Inhoudstafel AFKORTINGEN... 3 LIJST VAN FIGUREN... 4 LIJST VAN TABELLEN SITUERING DOELSTELLINGEN AANPAK Selectie van stalen en staalname Herkomst voedsel Binnenhuisstofstalen Serumstalen Moedermelkstalen Fase 1: Validatie van de vastgestelde en gebruikte chemische analysetechnieken Partim 1: Optimalisatie van BFR-detectie binnen relevante matrices Doelstelling 1: Het verfijnen en optimaliseren van de bestaande gaschromatografische analysetechnieken voor vnl. PBDEs zowel in humane matrices als in voedselstalen bestemd voor humane consumptie Staalvoorbereiding: algemeen Homogenisatie Extractie en clean-up Analyse Overzicht van reeds gepubliceerde gegevens in verband met de geselecteerde methoden voor staalvoorbereiding en analyse Doelstelling 2: Het optimaliseren van de alternatieve gaschromatografische methoden gebaseerd op lage druk GC voor de kwantitatieve en kwalitatieve karakterisering van hoger gebromeerde PBDEs (nona en deca-bde) Probleemstelling Optimalisatie van de alternatieve gaschromatografische methoden gebaseerd op lage druk GC Inkorting van de analysetijd Doelstelling 3: Het ontwikkelen en valideren van analytische methoden voor HBCD isomeren gebruikmakend van LC-MS/MS Probleemstelling De plaats van GC/MS versus LC/MS in de detectie van ΣHBCD en de detectie van de afzonderlijke HBCD-isomeren in de huidige studie Ontwikkeling en validatie van analytische methode voor HBCD-isomeren gebruik makend van LC-MS/MS Doelstelling 4: Kwaliteitsgarantie van de verkregen resultaten d.m.v. interlaboratoire studies en gecertifieerde materialen Partim 2: Perfluoralkyl chemicaliën (PFCs) Analyse van de stalen: PFC-extractie methode Staalvoorbereiding: algemeen Extractieprocedure Clean-up Doelstelling1: Evaluatie extractie-, meet- en kwantificatie methodes van PFCs Introductie Selectie van te meten perfluorverbindingen Uittesten van verschillende analytische kolommen Homogenisatie Kwantificatie Validatie van de meting van PFCs verbindingen in serum en plasma Validatie van de meetmethode in de andere geselecteerde matrices Doelstelling 2: Verdere optimalisatie van de analyse Verbetering van LOQ en LOD Automatiseren van de meetmethode HPLC-MS/MS (High performance liquid chromatography tandem mass spectrometry) Voorbereiding van de auto-injector flesjes voor de HPLC HPLC UPLC-MSMS (Ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry) Voorbereiding van de auto-injector flesjes voor de UPLC UPLC Doelstelling 3: evaluatie gebruikte parameters Evaluatie en zo mogelijk optimalisatie van de MS-parameters

3 Evaluatie van de verschillende mogelijke inwendige standaarden en selectie van de best bruikbare inwendige standaard Fase 2. Inventarisatie van alle beschikbare blootstellingsinformatie betreffende de concentraties en verspreidingspatronen van BFRs en PFCs in Vlaanderen Partim 1: polygebromeerde vlamvertragers (BFRs) Het aquatische en terrestrische milieu Humane concentraties Binnenhuisstofconcentraties Partim 2: perfluoralkyl chemicaliën (PFCs) Het aquatische en terrestrische milieu Aquatische milieu in Vlaanderen en Europa Terrestrische milieu in Vlaanderen en Europa Humane concentraties in Vlaanderen De humane concentraties in Europese landen en niet-europese landen Binnenhuisstofconcentraties Concentraties in luchtfilterstalen PFCs in voedsel Fase 3. Aanzet tot de identificatie van de verschillende blootstellingsroutes van gebromeerde brandvertragers en perfluorverbindingen voor de Vlaamse bevolking Partim 1: Gebromeerde vlamvertragers Voeding Groenten en fruit Eieren Vlees Koemelk Vis Bier Stof Partim 2: Perfluoralkyl chemicaliën (PFCs) Voeding Groenten en fruit Eieren Vlees Koemelk Vis Bier Leidingwater Stof Correlatie tussen PFCs en BFRs REFERENTIES

4 Afkortingen AMAP BDE BFRs DCM ECNI EPA GC GC-MS GPC HBCD Hex HLB HPLC LC-MS LOD LOQ LP-GC MMQA N-EtFOSE OESO PBDE PBDEs PCA PCB PFCs PFBA PFBS PFDA PFDS PFHeA PFHpA PFHxA PFHxS PFNA PFOA PFOA PFOS PFOSA PFPeA PFTeA PFTrA PFUnA PTFE PTV SIM UA UPLC USEPA UvA Artic Monitoring Assessment Program Brominated Diphenyl Ether Brominated Flame retardants Dichloormethaan Electron Capture Negative Ionization Environmental Protection Agency Gaschromatografie Gaschromatografie-Massaspectrometrie Gel Permeatie Chromatografie Hexabromocyclododecaan Hexaan Hydrophilic Lipophilic Balance High Performance Liquid Chromatography Liquid chromatography-massaspectrometry Limit Of Detection Limit Of Quantification Low Pressure Gaschromatography Marine Mammals Quality Assessment N-ethyl-N-(2-hydroxyethyl)perfluorooctanesulfonamide Organisatie voor Economishe Samenwerking en Ontwikkeling Polybrominated diphenyl ether Polygebromeerde difenylethers Principal Component Analysis Polygechloreerde Biphenylen Perfluorinated Compounds Pefluorobutanoic acid Perfluorobutanoic sulfonate Perfluorodecanoic acid Perfluorodecane sulfonate Perfluoroheptanoic acid Perfluorhepanoic acid Perfluorohexanoic acid Perfluorohexane sulfonate Perfluorononanoic acid Perfluoroctanoaat Perfluorooctanoic acid Perfluorooctane sulfonate Perfluorooctanesulfonamide Perfluoropolyalkylether N,N-diphenylamide Perfluorotetradecanoic acid Perfluorotridecanoic acid Perfluoroundecanoic acid Polytetrafluoroethyleen, beter bekend als Teflon Programmable Temperature Vaporiser Selected Ion Monitoring Universiteit Antwerpen Ultra Peformance Liquid Chromatography United States Environmental Protection Agency Universiteit van Amsterdam 3

5 VITO Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek Lijst van figuren Figuur 1: De moleculaire structuur, acronym en naam van verschillende perfluorverbindingen... 8 Figuur 2: basisstructuur van PBDEs met broomsubstitutie afhankelijk van de congeneer... 9 Figuur 3. Stofcollectie Figuur 4. PBDE concentraties per congeneer in spierweefsel van zalm na onmiddellijke analyse, analyse na twee dagen invriezen en analyse na vijf dagen invriezen Figuur 5. Effect van vriesdrogen op PBDE concentraties in zalm Figuur 6. Schematische voorstelling van alle 16 mogelijke 1,2,5,6,9,10 HBCD stereoisomeren. Absolute configuraties van zes paar enantiomeren (1a/b, 2 a/b, 5 a/b, 6 a/b, 7a/b, 8a/b) en vier mesovormen (3, 4, 9 en 10) worden getoond. Stippellijnen geven de spiegelvlakken weer Figuur 7. Full scan massaspectrum in ECNI/MS met 12 C-HBCD als inwendige standaard Figuur 8: Resultaten (gemiddelde van drie extracties van hetzelfde staal ± standaarddeviatie) van de vriedroogtest op visfilet, uitgevoerd aan de UA voor PFOS, PFOA en PFNA Figuur 9: Relatieve standaard deviaties (rsd) van alle geraporteerde resultaten voor 7 verschillende PFCs in alle geteste matrices. De rsd waarden werden enkel berekend voor datasets die minstens 5 resultaten hebben in geleverd. De relatieve standaarddeviatie (RSD, %RSD) is de standaarddeviatie van een reeks kwantitatieve meetresultaten uitgedrukt als percentage van het gemiddelde op diezelfde meetresultaten Figuur 10: Chromotagram van PFBA waarop een duidelijke piek te zien is van het staal (links) en de pieken veroorzaakt door contaminatie van het toestel (rechts) Figuur 11: De gemiddelde oppervlakte ± STDEV voor verschillende PFCs na het filtreren met twee verschillende type filters Figuur 12: staalname locaties in Vlaanderen Figuur 13: staalnamelocaties zowel thv Scheldemonding als in de Belgische Noordzee Figuur 14: staalnamelocaties zowel thv Scheldemonding als in de Belgische Noordzee Figuur 15: De vergelijking van de PFOS gehalten in plasma van pasgeborenen afkomstig van 8 Vlaamse regio s tussen 2006 (1 waarde) en 2009 (gemiddelde ± standaarddeviatie van 3 extracties) Figuur 16: De vergelijking van de PFOS gehalten (ng/ml) in serum van adolescenten afkomstig van 8 Vlaamse regio s tussen 2006 (1 waarde) en 2009 (gemiddelde ± standaarddeviatie van 3 extracties) Figuur 17: De vergelijking van de PFOS gehalten (ng/ml) in serum van volwassenen afkomstig van 8 Vlaamse regio s tussen 2006 (1 waarde) en 2009 (gemiddelde ± standaarddeviatie van 3 extracties) Figuur 18: De vergelijking van de gemiddelde PFOS gehalten (ng/ml) ± standaarddeviatie tussen 2006 en 2009 in plasma/serum stalen van Vlamingen per leeftijdscategorie: pasgeborenen (plasma), adolescenten (serum) en volwassenen (serum) Figuur 19: De vergelijking van de gemiddelde PFOS gehalten (ng/ml) ± standaarddeviatie tussen 2006 en 2009 in plasma/serum stalen van Vlamingen per gebied Figuur 20. Isomere samenstelling van kantoorstof en binnenhuisstof

6 Lijst van tabellen Tabel 1: Recovery (%) van gespikte PBDE congeneren Tabel 2: Gemiddelde recovery van interne standaard (BDE 77) ten opzichte van de externe standaard BB Tabel 3: Overzicht ringtesten Toxicologisch Centrum Antwerpen Tabel 4: Overzicht van de resultaten voor de AMAP ringtesten 2006, 2007 en Voor round 1 in 2006 en round 2 in 2007 werden geen z-scores vermeld Tabel 5: Resultaten serum en plasma stalen gemeten aan de UA (ng/ml). STD = standaarddeviatie en de Z-scores van de serumconcentraties gemeten aan de UA Tabel 6: Resultaten van de ringtest uitgevoerd in de UA en de UvA. Indien <X: X=kwantificatielimiet (UvA: Universiteit van Amsterdam; UA: Universteit Antwerpen) Tabel 7: Detectielimieten (pg/µl) die werden bepaald door het experiment uitgevoerd door Waters Tabel 8: Transities, voltage van de kegel, botsingsenergie en de retentietijd per te meten perfluorcomponent Tabel 9: Samenvatting van PBDE concentratie-bereik in aquatische milieu in Vlaanderen. Studie 1: som PBDEs (28, 47, 49, 66, 85, 99, 100, 153, 154,183); Studie 2: som PBDEs (28, 47, 99, 100, 153, 154); Studie 3: HBCD concentraties Tabel 10: Samenvatting PBDE concentratie-bereik en maximale waarden (tussen haakjes) in terrestrische milieu. Studie 1: som PBDEs (28, 47, 99, 100, 153, 154, 183); Studie 2: som PBDEs (28, 47, 99, 100, 153, 154, 183, 209); Studie 3: som PBDEs (47, 85, 99, 100, 153, 154, 183); nd = niet detecteerbaar; vetpercentage (tussen haakjes in %) Tabel 11: Gedetailleerd overzicht PBDE-concentraties in humaan serum afkomstig van drie leeftijdscategoriën en acht Vlaamse regio s met a-sum PBDEs 47, 99, 100, 153, 154 and 183 en c- cord serum Tabel 12: Samenvatting PBDE-concentraties humane stalen. Studie 1: som PBDEs (28, 47, 99, 100, 153); Studie 2: som PBDEs (28, 47, 99, 100, 153, 154, 183); Studie 3: som PBDEs (28, 47, 99, 100, 153, 183); Studie 4: som PBDEs (28, 47, 99, 100, 153, 154, 183); Studie 5: som PBDEs (28, 45, 47, 66, 85, 99, 100, 153, 154, 183, 209) Tabel 13: Resultaten moedermelkstalen in pg/g lw van 10 Belgische provincies en Brussels Hoofdstedelijk Gewest en 2 leeftijdsgroepen van de moeders; groep 1: jaar; groep 2: jaar Tabel 14: Overzicht HBCDs concentraties in gepoolde moedermelkstalen afkomstig van 11 Belgische provincies en 2 leeftijdsgroepen van de moeders; groep 1: jaar; groep 2: jaar Tabel 15: Concentraties (ng/g lw) van PBDEs in Japans vetweefsel verzameld gedurende (met a jaar) Tabel 16:. BDE concentraties in 9 binnenhuisstofstalen uit Vlaamse woningen Tabel 17: De gemiddelde PFOS-concentraties (ng/g natgewicht) ± de standaarddeviatie in de onderzochte stalen van Blokkersdijk Tabel 18: De gemiddelede PFOS-concentraties (ng/g natgewicht) in de levers van de bosmuizen in Blokkersdijk en het Galgenweel die gevangen werden in 2002 en Deze metingen werden uitgevoerd met een HPLC Tabel 19: Overzicht van het aantal individuen per mengstaal voor de 3 leeftijdscategorien en 8 gebieden: * 1. Antwerpse agglomeratie, 2. Havens (Antwerpse haven en Gentse kanaalzone), 3. Fruitstreek, 4. Olen, 5. Gentse agglomeratie, 6. Regio verbrandingsoven, 7. Landelijk, 8. Albertkanaalzone

7 Tabel 20: PFOS, PFOSA en PFNA concentraties (ng/ml) in serumstalen van de Vlaamse bevolking die in 2006 werden gemeten aan de UA met de HPLC Tabel 21: PFOS en PFOA concentraties (ng/ml) in gepoolde moedermelkstalen uit Vlaanderen, gemeten in 2006 met de HPLC. MM1: moedermelkstalen pool 1; MM2: moedermelkstalen pool 2; MM3: moedermelkstalen pool Tabel 22: Overzicht van het aantal individuen per leeftijdscategorie waaruit de mengstalen Gentse Kanaalzone en Antwerpse Haven zijn samengesteld Tabel 23: Resultaten serumstalen uit 10 verschillende gebieden (1: Antwerpse agglomeratie, 2: Havens (Antwerpse haven en Gentse kanaalzone), 3: Fruitstreek, 4: Olen, 5: Gentse agglomeratie, 6: Regio verbrandingsoven, 7: Landelijk, 8: Albertkanaalzone, 9: Antwerpse Haven, 10: Gentse Kanaalzone) voor 3 verschillende leeftijdscatergorieën: adolescenten, volwassen en pasgeborenen. De gemiddelde concentraties worden weergegeven met de standaarddeviatie (op 3 exrtacten) en zijn uitgedrukt in ng/ml. *: geen standaarddeviatie omdat er slechts één extract werd gemeten ipv Tabel 24: Overzicht van het aantal individuele moedermelkstalen waaruit de mengstalen zijn samengesteld voor 11 provincies Tabel 25: Resultaten moedermelkstalen in ng/ml van 11 Belgische provincies en 2 leeftijdsgroepen van de moeders; groep 1: jaar; groep 2: jaar Tabel 26: De mediaan, het gemiddelde en het bereik van de verschillende perfluorcomponenten gemeten in de moedermelkstalen van de 11 Belgische provincies Tabel 27: PFC-concentraties (ng/ml) in humaan bloed, serum en plasma in verschillende Europese en niet Europese landen Tabel 28: PFC-concentraties (ng/ml) in moedermelk Tabel 29: Mediaan, minimum en maximum concentrations in ng/g voor PFOS, PFOA en Tabel 30: Overzicht perfluor concentraties in verscheidene literatuurstudies a Gas en vaste fase, b vaste fase en c gas fase Tabel 31: Overzicht PBDE en HBCD concentraties in verscheidene staalsoorten (n=3) Tabel 32: Overzicht PBDE en HBCD concentraties in vissoorten (ng/g lw) Tri-hepta BDEs is de som van BDE 47, 99, 100, 154, 153, 183, 197, 196 en Tabel 33: Overzicht PBDE en som HBCDs concentraties in binnenhuisstof (woningen (n=43) en kantoren (n=10)) Tabel 34: Overzicht van het bereik (minimum-maximum) van de PFC-concentraties en de mediaan in biologische voedingsstalen (n=3) Tabel 35: Overzicht van het bereik (minimum-maximum) van de PFC-concentraties en de mediaan in klassieke voedingstalen. Indien < X, X= de kwantificatielimiet (n=3) Tabel 36: Overzicht van het bereik (minimum-maximum) van de PFC-concentraties en de mediaan in koemelkstalen (n=6). Indien < X, X= de kwantificatielimiet Tabel 37: Het bereik (min-max concentratie) en de mediaan van de perfluorverbindingen (ng/g) in kabeljauw (n=3) en paling (n=3) Tabel 38: Het bereik (min-max concentratie) en de mediaan van de perfluorverbindingen (pg/ml) in bier (n=6) Tabel 39: Het bereik (min-max concentratie) en de mediaan van de perfluorverbindingen (pg/ml) in leidingwater (n=4)

8 1. Situering Deze verkennende studie tracht een algemeen beeld te schetsen van verspreiding van gebromeerde en perfluorverbindingen in Vlaanderen en de mogelijke effecten ervan op de menselijke gezondheid. Ondanks het jarenlang gebruik van beide productklassen is dit tot hiertoe het eerste onderzoek, georganiseerd op Vlaams niveau dat de contaminatieprofielen van deze producten in Vlaanderen in relatie tot de menselijke gezondheid in kaart tracht te brengen. Hieronder wordt kort het belang samengevat om deze klassen meer in detail te bestuderen. Perfluoralkyl chemicaliën (PFCs) worden sinds de jaren 60 massaal gebruikt omwille van hun specifieke eigenschappen (water- en vetafstotend, persistent t.o.v. zuren, ). Sinds begin 2000 werd duidelijk dat de bevolking van vnl. westerse landen reeds lange tijd wordt blootgesteld aan deze klasse van chemicaliën. Perfluoroctaansulfonzuur (PFOS) is één van de belangrijkste vertegenwoordigers binnen deze ruime familie (Figuur 1), bestaande uit tientallen structureel verschillende chemicaliën met één gemeenschappelijk kenmerk: de perfluor-alkyl keten. Deze perfluorstructuur zorgt voor de gewenste inerte eigenschappen. Deze stoffen komen wereldwijd in biota voor (pinguins, ijsberen, vissen etc), zijn biologisch niet of nauwelijks afbreekbaar en stapelen zich bovendien op in de voedselketen (Giesy & Kannan, 2001). De gezondheidsrisico s voor de mens worden op dit ogenblik nog in detail onderzocht, al staat vast dat deze stoffen verscheidene toxische nevenwerkingen kunnen vertonen zoals neurologische en endocriene effecten in reproductiestudies van ratten (Kannan et al., 2004). De OESO heeft PFOS gekatalogeerd als toxisch voor zoogdieren (OECD, 2002), de USEPA heeft recent PFOA (perfluoroctanoaat, EPA, 2006) als carcinogeen voor proefdieren geklasseerd. 7

9 Perfluorcarboxylaten CF 3 (CF 2 ) n COOH n=3 PFBA Perfluorobutanoic acid n=4 PFHxA Perfluorohexanoic acid n=5 PFHpA Perfluorhepanoic acid n=6 PFOA Perfluorooctanoic acid n= 7 PFNA Perfluorononanoic acid n=8 PFDA Perfluorodecanoic acid n=9 PFUnA Perfluoroundecanoic acid n=10 PFDoA Perfluorodecanoic acid n=11 PFTrA Perfluorotridecanoic acid n=12 PFTeA Perfluorotetradecanoic acid n=13 PFPeA Perfluoropentadecanoic acid Perfluorsulfonaten - CF 3 (CF 2 ) n SO 3 n=3 PFBS Perfluorobutanoic sulfonate n=5 PFHxS Perfluorohexane sulfonate n=7 PFOS Perfluorooctane sulfonate n=9 PFDS Perfluorodecane sulfonate Perfluorsulfonamiden C 8 F 17 SO 2 NH 2 PFOSA Perfluorooctanesulfonamide Figuur 1: De moleculaire structuur, acronym en naam van verschillende perfluorverbindingen Polygebromeerde vlamvertragers (Brominated Flame retardants, BFRs) worden gebruikt in tal van huishoudelijke apparaten, textiel, constructiematerialen e.d. Door hun weerstand tegen hitte, licht en oxidatie worden ze ook in het leefmilieu teruggevonden. Milieurelevante vertegenwoordigers van deze familie zijn o.a. polygebromeerde difenylethers (PBDEs of BDEs) (Figuur 2), hexabromocyclododecaan (HBCD) en tetrabromobisfenol-a (TBBP-A). Tot op heden blijft er onzekerheid over de humane toxiciteit van de meeste van deze moleculen. Zo bestaan er tot op heden onvoldoende gegevens op basis van dewelke PBDEcongeneren kunnen geëvalueerd worden als menselijke carcinogenen (IARC, 1990). 8

10 Proefdierstudies met ratten toonden wel aan dat PBDEs neurotoxiciteit kunnen veroorzaken en de schildklierfunctie kunnen beïnvloeden. Br Br Br Br O O Br BDE 47 Br Br BDE 153 Br Br Br Br Br O Br Br Br Br O BDE 99 Br Br Br Br BDE 154 Br Br Br O Br Br Br O Br Br Br Br BDE 100 Br Br Br Br Br Br BDE 209 Figuur 2: basisstructuur van PBDEs met broomsubstitutie afhankelijk van de congeneer Het is uitermate urgent om de diverse humane opnameroutes van deze stoffen in kaart te brengen, om zo op een adequate wijze met de belangrijkste contaminatiebronnen en de gerelateerde gezondheidsrisico s om te gaan. Dit project beoogt om zowel voor BFRs als voor PFCs aan deze vragen tegemoet te komen. 9

11 10

12 2. Doelstellingen De doelstellingen van dit project werden vastgelegd in 7 fasen. - fase 1: Validatie van de vastgelegde en gebruikte chemische analysetechnieken - fase 2: Inventarisatie van alle beschikbare blootstellingsinformatie betreffende de concentraties en verspreidingspatronen van BFRs en PFCs in Vlaanderen - fase 3: Aanzet tot identificatie van de verschillende blootstellingsroutes van gebromeerde brandvertragers en perfluorverbindingen voor de Vlaamse bevolking - fase 4 en 5: Inventarisatie van alle beschikbare toxiciteitsinformatie en preliminaire selectie van geschikte blootstelling- en effectmerkers voor niet-invasieve humane biomonitoring - fase 6: Identificatie van bestaande leemtes - fase 7: BFR en PFA-specifieke risico-analyse voor Vlaanderen en bijhorende beleidsaanbevelingen Huidig document rapporteert over Fase 1 tot en met 3. Rapportage over de andere fasen gebeurt in desbetreffende deelrapporten, een integrale rapportering van alle fasen kan u in het samenvattend rapport vinden. 11

13 12

14 3. Aanpak 3.1 Selectie van stalen en staalname Herkomst voedsel In samenspraak met de stuurgroep werden op basis van de relevantie binnen het voedingspatroon van de Vlaamse bevolking een aantal voedingsmiddelen geselecteerd die in het kader van dit project geanalyseerd werden. Een aantal supplementaire vereisten werden gesteld om de diversiteit van het lopende onderzoek te verbreden. Ten eerste werd er geopteerd om enkel voedselitems te screenen die afkomstig zijn uit Vlaanderen. Ten tweede werd er beslist een onderscheid te maken tussen biologische landbouw en klassieke teelt. Het onderscheid tussen beide telingsmethoden wordt bepaald door het gebruik van meststoffen of door toevoeging van niet-biologisch materiaal aan voeder. Bij biologische landbouw is het verboden gebruik te maken van chemische bestrijdingsmiddelen zoals bv. herbiciden, scheikundige meststoffen en synthetische sproeimiddelen. Voor biologische veeteelers is het gebruik van chemische toevoegingen in veevoeder, groeistimulatoren en hormonen niet toegelaten. Ook het gebruik van ggo s (genetisch gemanipuleerde organismen) is niet toegestaan. De stalen die geselecteerd werden voor de biologische landbouw zijn producten met het BIOGARANTIE -label. Deze producten zijn afkomstig van bedrijven die regelmatig gecontroleerd worden door een erkend en onafhankelijk controlemechanisme, Integra (vzw). De te analyseren voedselitems werden onderverdeeeld worden in een aantal groepen waaronder groenten (aardappel, wortel, tomaat, witloof, ui, sla, prei en tarwe), fruit (appel en aardbei), vlees (kip, varken en rund), zuivel (kippeneieren en rauwe koemelk), vis (paling en kabeljauw) en drank (bier en leidingwater). Voor de matrices paling, en kabeljauw, werd geen onderscheid gemaakt worden tussen klassieke en biologische teelt. Voor elk item werden er 6 telers gezocht, 3 biologische telers en 3 klassieke telers. Per teler werden telkens drie stuks per geselecteerd voedselitem aangekocht. Zo werden er per teler bv 3 appels bekomen en per veeteler 3 stukken vlees van 3 verschillende koeien. Deze drie stuks werden per teler gehomogeniseerd en verder behandeld als één samengesteld staal. Deze methode werd toegepast waar mogelijk. De voedselitems waarvoor dit niet mogelijk was worden staan hieronder vermeld: - In Vlaanderen wordt er slechts op zeer kleine schaal biologische tarwe geteeld. Een biologisch bedrijf gevestigd in Vlaanderen werd gecontacteerd en verschafte ons een mengsel 13

15 van verschillende biologische tarwetelers, voornamelijk uit Vlaanderen maar ook uit Noord- Frankrijk en Zuid-Nederland. - Zowel voor biologische als voor klassieke teelt werd geopteerd voor eieren afkomstig van kippen met vrije uitloop. - Er werden biersoorten van Vlaamse makelij geselecteerd. De oorsprong van de verschillende ingrediënten werd niet nagegaan omwille van praktische moeilijkheden. De geselecteerde biersoorten omvatten zowel blond als donker bier, zowel pils als trappist Binnenhuisstofstalen De binnenhuisstofstalen werden verzameld met behulp van een nieuw aangekochte stofzuiger, dit om contaminatie door eerder verzameld stof te vermijden. Tevens werden er nylonkousen aangekocht die op het aanzetstuk van de stofzuiger geplaatst werden voor elke stofinzameling. Hierdoor komt het te verzamelen stof enkel in contact met het opzetstuk van de stofzuiger en niet met eventueel andere gecontamineerde delen. Het opzetstuk werd na elke collectie gereinigd met met alcohol doordrenkte doekjes zodat er geen stofoverdracht plaatsvond tussen de verschillende woningen. De te bemonsteren oppervlakte werd in elke woonruimte nauwkeurig afgemeten. In elke woning werden in de woon/eetkamer en in de slaapkamer 8 m 2 afgebakend en gedurende 8 minuten bemonsterd. In de keuken en, indien aanwezig, in het bureau werd telkens 4 m 2 gedurende 4 minuten bemonsterd. Na stofname werd de nylonkous voorzichtig verwijderd en afgesloten. De kousen werden in polypropyleen recipiënten bewaard tot analyse. Deze methode werd op punt gesteld door een onderzoeksgroep in England, gespecialiseerd in humane blootstelling aan gebromeerde vlamvertragers via stofinhalatie en ingestie (Harrad et al., 2008). In totaal werden er 43 huizen en 10 kantoren bemonsterd. 14

16 Figuur 3. Stofcollectie Er werd nagegaan of het bemonsteren met behulp van een nylonkous een significante invloed heeft op de bemonsterde partikelgrootte in vergelijking met een normale stofzuigerzak. Om na te gaan of de nylonkous fijnere partikels doorlaat, en zo deze fractie niet beschikbaar zou zijn voor analyse, werd er één kamer bemonsterd waarvan de ene helft werd gestofzuigd met een nylonkous over de buis, de andere zonder. De partikelgrootte van de volledige inhoud van zowel de nylonkous als de stofzak werd bepaald met de laserdiffractie-methode. Uit de resultaten blijkt dat in het staal van de nylonkous het procentueel aandeel van PM10 (9,86%) en PM2,5 (3,74%) zeker niet lager is dan in het staal uit de zak (PM10: 7,69% en PM2,5: 2,45%). Er is dus geen reden om aan te nemen dat de fijnste partikels, die belangrijk zijn voor blootstelling, verloren gaan door het gebruik van een nylonkous. Het verstoppen van alle poriën in de nylonmaterie door grote partikels die eveneens in het stof aanwezig zijn, voorkomt het verlies van de meest fijne stofpartikels. 15

17 Serumstalen De serumstalen die voor deze studie geanalyseerd werden, zijn afkomstig van de biomonitoringcampagne van het eerste generatie steunpunt Milieu en Gezondheid. Tijdens deze studie werden acht verschillende Vlaamse regio s geselecteerd waarin telkens drie leeftijdsgroepen bemonsterd werden. De acht regio s worden gekenmerkt als volgt: stedelijke agglomeraties Antwerpen en Gent, landelijk gebied, fruitstreek, verbrandingsovens, Albertkanaal, havengebied, Olen. De drie leeftijdsgroepen omvatten pasgeborenen, adolescenten en volwassenen. Enkel in het gebied verbrandingsoven konden niet voldoende pasgeborenen bemonsterd worden. Voor deze studie werden de serumstalen afkomstig van dezelfde leeftijdsgroep en hetzelfde gebied werden gepoold tot 1 staal. In totaal werden dus 23 stalen geanalyseerd Moedermelkstalen De moedermelkstalen die voor deze studie geanalyseerd werden, zijn resterende stalen van de 4 e WHO-moedermelkcampagne (POP s in moedermelk: Belgische resultaten anno 2006) uitgevoerd in opdracht van de nationale Cel Leefmilieu-Gezondheid. Uit de tien Belgische provincies en het Brussels Hoofdstedelijk Gewest werden moedermelkstalen verzameld en deze werden verdeeld in twee groepen op basis van de leeftijd van de moeders (groep 1: jaar, groep 2: jaar). Hierdoor werden uiteindelijk 22 mengstalen verkregen (details mengstalen zie tabel 23). 16

18 3.2. Fase 1: Validatie van de vastgestelde en gebruikte chemische analysetechnieken Partim 1: Optimalisatie van BFR-detectie binnen relevante matrices Doelstelling 1: Het verfijnen en optimaliseren van de bestaande gaschromatografische analysetechnieken voor vnl. PBDEs zowel in humane matrices als in voedselstalen bestemd voor humane consumptie De staalvoorbereidingen worden kort per matrix besproken. Elke matrix wordt gekenmerkt door specifieke eigenschappen die de opzuivering van het staal elk op hun eigen manier beïnvloeden. Daarna wordt de algemene scheidings- en detectiemethode mbv. gaschromatografie-massaspectrometrie (GC-MS) besproken. Om de gebruikte analysemethoden te staven wordt tenslotte een overzicht gegeven van reeds gepubliceerde gegevens waarin de beschreven methoden aan bod komen, toegepast op de verschillende matrices van belang voor het huidige project. Later in het rapport (hoofdstuk ) vindt u tevens een overzicht terug van de ringtesten waaraan het Toxicologisch Centrum, Universiteit Antwerpen deelgenomen heeft, als referentie voor de kwaliteit van de uitgevoerde metingen Staalvoorbereiding: algemeen Staalbewaring De voedselitems werden na aankoop ingevroren in diepvrieszakjes bij -20 C. Eieren en melk werden ingevroren in polypropyleen tubes van 50 ml. Er werd geopteerd voor deze methode van staalbewaring na een zorgvuldige literatuurstudie of na het uitvoeren van bijkomende experimenten om een mogelijk nadelige invloed van invriezen of ontdooien op concentraties van de te bepalen contaminanten uit te sluiten. Voor de vlamvertragers werd experimenteel aangetoond dat het vriezen en/of ontdooien geen effect heeft op de aanwezige concentraties voor PBDEs. Spierweefsel van zalm werd zowel vers geanalyseerd als na enkele dagen invriezen. De resultaten worden weergegeven in figuur 4 en tonen aan dat zowel het ontdooien als het invriezen gedurende lange of korte periode geen invloed heeft op de gemeten concentraties. BDE 209 gedraagt zich identiek aan de andere congeneren wat betreft het effect van invriezen en ontdooien. Deze congeneer werd niet in de figuur opgenomen omdat de concentraties onder de kwantificatielimiet van 0.8 ng/g vetgewicht lagen. Werken met gespikte stalen biedt hier geen oplossing omdat de homogeniteit van de stalen niet kan gegarandeerd worden. 17

19 4000 conc (pg/g vetgewicht) vers ontdooid dag 2 ontdooid dag BDE 47 BDE 100 BDE 99 BDE 154 BDE 153 Figuur 4. PBDE concentraties per congeneer in spierweefsel van zalm na onmiddellijke analyse, analyse na twee dagen invriezen en analyse na vijf dagen invriezen. Homogenisatie Deze paragraaf is enkel van toepassing op vaste stalen zoals groenten- en fruitstalen. Vloeibare matrixes zoals melk, serum en bier hoeven de onderstaande homogenisatie procedure niet te ondergaan. De ingevroren voedselitems werden ontdooid bij kamertemperatuur. De aardappelen en de uien werden geschild. Bij prei werden de buitenste bladeren, het uiteinde van de groene bladeren en de wortel verwijderd. Appels en wortels werden niet geschild maar enkel gewassen met leidingwater. Er werd gekozen om de stalen op deze manier voor te bereiden om zo een realistisch en relevant blootstellingsscenario te verkrijgen. In het verleden werd het leidingwater van de UA getest op de aanwezigheid gebromeerde verbindingen. Geen van de te detecteren componenten werden teruggevonden. Voor PFCs werd het leidingwater van de UA in het kader van het huidige project gemeten. Zowel PFOS (2,64 pg/ml), PFOA (1,1 pg/ml) als PFNA (0,23 pg/ml) werden gedetecteerd. Voor sla werd gebruik gemaakt van een slazwierder om het overtollige water te verwijderen. Ook de andere groenten werden lichtjes afgedroogd met keukenpapier waardoor er vanuit kan worden gegaan dat de hoeveelheid leidingwater t.o.v. de hoeveelheid gehomogeniseerd staal verwaarloosbaar is. Elk item werd met behulp van een nieuw scalpelmes in twee gelijke delen verdeeld. De gehalveerde stalen bedoeld voor analyse van vlamvertragers en deze voor de analyse van perfluorverbindingen werden op afzonderlijke wijze gehomogeniseerd. Dit ter voorkoming 18

20 van contaminatie van de perfluorstalen daar deze niet in contact mogen komen met teflonhoudende producten. Hexaan, een zeer frequent gebruikt solvent in de analyse voor vlamvertragers, wordt namelijk bewaard in teflonhoudende recipiënten. De ontdooide stalen voor analyse van vlamvertragers werden gehomogeniseerd m.b.v. een eenvoudige keukenrobot. Elk onderdeel van het toestel werd grondig gereinigd met water en met hexaan tussen de homogenisatie van de verschillende stalen. Vriesdrogen Na homogenisatie werden groenten en fruit gedurende enkele dagen (afhankelijk van de hoeveelheid staal) gevriesdroogd om het aanwezige vocht te verwijderen. Het vriesdrogen vergemakkelijkt de manipulatie en de bewaring van de stalen. Dit houdt tevens in dat na analyse alle resultaten uitgedrukt worden per drooggewicht. Met behulp van het vochtpercentage in de stalen kan dit achteraf weer omgerekend worden naar concentraties per versgewicht, die van belang zijn om de humane blootstelling in te schatten. De vochtpercentages per staal werden berekend door het gewicht van het staal voor en na het vriesdrogen te bepalen. Om zeker te zijn dat het vriesdroogproces op zich geen invloed heeft op de gedetecteerde concentraties werd spierweefsel van zalm deels vers geanalyseerd en deels na vriesdrogen. De resultaten zijn in figuur 5 weergegeven en tonen aan dat vriesdrogen geen effect heeft op de gemeten PBDE-concentraties. Concentraties van BDE 209 lagen beneden de kwantificatielimiet (LOQ = 0,8 ng/g lw) en werden dus niet vermeld in de figuur. Werken met gespikte stalen werd na grondig overleg geëlimineerd als mogelijke optie omdat de homogeniteit van het staal in dat geval niet meer kan gegarandeerd worden. Daarenboven zijn mogelijke verliezen door het vriesdroogproces enkel relevant voor de lager gebromeerde en dus meer vluchtige congeneren zoals BDE 47, 100 en

21 conc (pg/g vetgewicht) vers gevriesdroogd BDE 47 BDE 100 BDE 99 BDE 154 BDE 153 Figuur 5. Effect van vriesdrogen op PBDE concentraties in zalm Stof-, moedermelk- en serumstalen behoeven geen speciale behandeling en werden beide bij - 20 C bewaard tot analyse Extractie en clean-up Groenten en fruit Extractie en clean-up van de gevriesdroogde stalen vraagt enige voorbereiding. Silica werd met hexaan gewassen en overnacht gedroogd bij 150 C. Per 50 g gewassen silica werd 25 ml geconcentreerd zwavelzuur (96-98 %) onder voortdurend roeren toegevoegd om een homogeen mengsel van zure silica te bekomen. De extractiethimbles werden gedurende 1 uur gepre-extraheerd met een hexaan:aceton mengsel (3:1, v/v) en overnacht gedroogd bij 100 C. Afhankelijk van het staal werd ongeveer 8 g gevriesdroogd poeder afgewogen in een gewassen extractiethimble. Na toevoegen van de inwendige standaarden (5 ng 13 C-BDE 209, 1 ng BDE 77/128) ondergingen de stalen een extractieprocedure met hot Soxhlet gedurende 2 uur met 100 ml hexaan:aceton (3:1, v/v) als extractiesolvent. De extracten bevatten echter naast de lipofiele analieten nog talrijke onzuiverheden die kunnen interfereren tijdens de analyse. Volgende opzuiveringsprocedure werd daarom uitgevoerd. Cartridges werden gevuld met 8 g zure silica (44% H 2 SO 4, w/w) en vervolgens gewassen met 15 ml hexaan. De extracten werden op de cartridges gebracht waarbij de interfererende vetten werden vernietigd. Vervolgens werden de analieten geëlueerd en opgevangen met 15 ml hexaan en 15 ml dichloormethaan (DCM). De opgezuiverde extracten werden eerst ingedampt m.b.v. een rotavapor en vervolgens drooggedampt onder een N 2 -stroom en voortdurend verwarmen. De analieten werden daarna heropgelost in 100 µl iso-octaan. De meeste fruit- en groentenextracten waren na deze clean-up nog niet volledig 20

22 zuiver. Er werd door het Toxicologisch Centrum een meer agressieve clean-up uitgewerkt voor deze stalen. Na extractie van voedingsstalen m.b.v hot Soxhlet bleef er vaak nog ongewenst residue achter in de extracten. Na injectie zorgde dit residue voor het vroegtijdig vervangen van de GC-kolom en vaak waren de verkregen chromatogrammen niet bruikbaar. Lipidenresidues werden na extractie verwijderd m.b.v. zure silica cartridges (48% = 25 ml geconcentreerd zwavelzuur per 50 g silica) maar overige residues zoals complexe koolhydraten (zetmeel e.d.) werden waarschijnlijk niet volledig geëlimineerd. Stalen die dergelijke onzuiverheden bevatten (groenten, fruit, ) vragen een meer agressieve staalvoorbereiding waar m.b.v. vloeistof-vloeistofextractie met geconcentreerd zwavelzuur (96%) alle ongewenste residues vernietigd worden. Hierbij werd 1ml hex:dcm (1:1) en 1 ml geconcentreerd zwavelzuur aan het extract toegevoegd en gedurende 2 min gevortexed. Na 5 min. centrifugeren werd de bovenstaande hexaanlaag over de cartridge met zure silica gebracht. Om alle analieten uit de polaire matrix te verwijderen werd deze procedure nog tweemaal herhaald maar deze keer met additie van 2 ml hex:dcm en slechts 0,5 ml zwavelzuur. Experimenten met gespikte groenten- en fruitstalen (wortel en appel) werden in het Toxicologisch Centrum uitgevoerd om de herhaalbaarheid en het rendement te optimaliseren. De resultaten van deze experimenten worden in tabel 1 samengevat. Tabel 1: Recovery (%) van gespikte PBDE congeneren Gemiddelde recovery (%) Standaard deviatie (%) Gespikte hoeveelheid (pg/g) BDE BDE BDE BDE BDE BDE BDE BDE Vlees, vis en eieren Andere voedingsmiddelen zoals vlees, vis en eieren vereisen een andere staalvoorbereiding. Deze methode werd reeds in talrijke publicaties beschreven (zie paragraaf toepasbaarheid op verschillende matrices). Na homogenisatie (zie staalvoorbereiding, deel materiaal en methoden) werden de homogenaten zorgvuldig afgewogen (1-5 g) en gemengd met gewassen anhydrisch natriumsulfaat in met hexaan gespoelde mortiers om het aanwezige water te verwijderen. Dit mengsel werd overgebracht in gewassen extractie thimbles. Na 21

23 toevoegen van de inwendige standaarden (5 ng 13 C-BDE 209, 1 ng BDE 77/128) ondergingen de stalen een extractieprocedure met hot soxhlet gedurende 2 uur met 100 ml hexaan:aceton (3:1, v/v) als extractiesolvent. Een gravimetrische vetbepaling werd uitgevoerd terwijl de rest van het extract met behulp van zure silica werd opgezuiverd zoals hierboven beschreven. Voor voedselitems waarvan de concentratie aan PBDEs mede bepaald wordt door het vetpercentage, zoals in moedermelk, koemelk, serum, vlees, vis en eieren werd deze concentratie steeds uitgedrukt in ng/g vetgewicht om deze variabele factor te elimineren. Bij het rapporteren van de resultaten (zie fase 3) zullen de bijhorende vetpercentages telkens vermeld worden. Huisstofstalen Deze stalen vragen geen speciale voorbereiding alvorens het afwegen omdat ze geen water bevatten. Om een homogene deeltjesgrootte te verzekeren, werden de stofstalen voor de analyse gezeefd (500 µm). Hierdoor werden enkel de stofpartikels voor analyse geselecteerd terwijl onzuiverheden, zoals steentjes en dergelijke, verwijderd werden. Deze methode werd eerder beschreven door de groep van Harrad (Abdallah et al., 2008a en Harrad et al., 2008), bekend als de experten op het vlak van PBDE metingen in stof. Na het afwegen van ongeveer 0,2 g stof in gewassen extractiethimbles en het toevoegen van de standaarden (10 ng 13 C-BDE 209, 10 ng BDE 77, 10 ng PCB 143, 25 ng 13 C-HBCD α, β en γ), verliep de extractie met hot Soxhlet en opzuivering m.b.v. zure silica identiek aan de vorige matrices. Serumstalen Deze stalen bevatten naast lipiden ook andere interferenties zoals proteïnen en vragen een specifieke staalvoorbereiding. De inwendige standaarden (5 ng 13 C-BDE 209, 1 ng BDE 77, 10 ng PCB 143, 7,5 ng 13 C-HBCD) werden in proefbuizen gebracht, drooggedampt en heropgelost in aceton. Vervolgens werd 2 ml milli Qwater aan de proefbuizen toegevoegd om de vluchtigheid van aceton te verminderen en het neerslaan van de proteïnen na de additie van het serum te voorkomen. Vervolgens werd 3-4 ml serum in de proefbuis gebracht. 1 ml milli Q water werd toegevoegd ter verdunning van het serum. De eiwitten werden gedenatureerd door de additie van 1 ml mierenzuur en sonificatie gedurende 20 minuten. Na deze complexe voorbehandeling kunnen achtereenvolgens de SPE (solid phase extractie) en de clean-up van het serum uitgevoerd worden. SPE werd uitgevoerd m.b.v Oasis HLB kolommen (Waters, 6 ml) die voorafgaand gewassen en geconditioneerd werden. Dit gebeurde achtereenvolgens met 4 ml DCM, 4 ml methanol en 4 ml milli Q water. Hierna kon de eigenlijke extractie van start gaan. Het voorbereide serum werd, zonder het uitoefenen van 22

24 druk, op de geconditioneerde kolommen gebracht. De kolom werd gewassen met 4 ml milli Q water, daarna gedroogd gedurende 30 min onder vacuum om alle resten water te verwijderen. Uiteindelijk werden de analieten in een proefbuis geëlueerd met 3x3 ml DCM. De clean up van de extracten vertoont enkele modificaties t.o.v de eerder beschreven methode. Het extract werd aangeconcentreerd tot ongeveer 0,5 ml onder voortdurende verwarmen en N 2 -stroom. De extracten werden overgebracht naar 3 ml kolommen gevuld met zure silica (44%), geactiveerde silica en NaSO 4. De kolommen werden gewassen met 2 ml DCM en geëlueerd met 6 ml Hex-DCM (1-1) en 2 ml DCM. De extracten werden drooggedampt onder verwarmen en N 2 - stroom en heropgelost in 100 µl iso-octaan Moedermelkstalen Deze matrix werd identiek aan serum behandeld Analyse Na uitvoeren van staalvoorbereiding, extractie en clean-up werden de zuivere extracten geanalyseerd. De bestaande methode is gebaseerd op gaschromatografie-massaspectrometrie (GC-MS) en werd uitvoerig besproken in het artikel van Voorspoels et al. (2003). Onderstaand vindt u een korte samenvatting van de parameterinstellingen en dergelijke. De analysen werden uitgevoerd met een Agilent 6890 GC (Palo Alto, U.S.A.) direct verbonden met een Agilent 5973 massaspectrometer. PBDE congeneren 28, 47, 99, 100, 153, 154, en 183 werden gescheiden met behulp van een 25m x 0,22mm x 0,25µm HT-8 capillaire kolom (SGE, Belgium). Helium werd gebruikt als dragergas, met een constante stroomsnelheid van 1,0 ml/min. De temperatuursgeprogrammeerde oven had een begintemperatuur van 90 C, gedurende 1,5 min, waarna de temperatuur werd opgedreven met 30 C/ min tot 180 C, gedurende 0,5 min, vervolgens een tweede stijging aan 5 C/min tot 270 C, gedurende 0,5 min, en uiteindelijk aan 25 C/min tot 290 C, gedurende 15 min. Eén µl van het extract werd geïnjecteerd in de temperatuursgeprogrammeerde PTV-injector. De injector werd ingesteld in solvent vent modus (injector temperatuur: 90 C, gedurende 0,05 min, daarna een stijging met 700 C/min tot 280 C, gedurende 25 min; vent flow werd vastgesteld op 100 ml/min en de purge vent werd geopend na 1,5 min). De massaspectrometer (in electron capture negative ionization (ECNI)) liep in selected ion-monitoring (SIM) modus met gemonitorde ionen m/z 79 en 81. Voor de analyse van BDE 209 werd een 15m x 0,18mm x 0,10µm AT-5 (Alltech, Lokeren, Belgium) capillaire kolom gebruikt. In latere experimenten werd een 15m x 0,25mm x 0,10µm DB-5 (J&W Scientific, Folsom, Ca, USA) capillaire kolom gebruikt. Helium was het dragergas met een constante stroomsnelheid van 2,0 ml/min. De oventemperatuur startte 23

25 bij 90 C en werd gedurende 1min35sec op deze temperatuur gehouden. Deze werd vervolgens opgedreven aan 75 C/min tot 305 C. Deze eindtemperatuur werd gedurende 7min50sec volgehouden waarna de run was afgelopen en de oven terugkeerde naar zijn begintemperatuur. Eén µl van het extract werd geïnjecteerd in een PTV. De injector was ook hier ingesteld in solvent vent modus (injector temperatuur: 90 C, welke gedurende 6sec constant wordt gehouden, waarna de temperatuur werd opgedreven aan 700 C/min tot 310 C, welke gedurende 12 min constant werd gehouden). De massaspectrometer was ingesteld in ECNI in SIM modus met m/z 484,7/486,7 en 494,7/496,7 voor BDE 209 and 13 C-BDE 209, respectievelijk. Voor alle kolommen werd methaan gebruikt als moderating gas, en de ionenbron, quadrupole, en interface temperaturen bedragen 250, 150, en 300 C, respectievelijk. Dwell tijden werden vastgelegd op 30 ms voor PBDE analyse met de 25 m kolom en op 100 ms voor de analyse van BDE Overzicht van reeds gepubliceerde gegevens in verband met de geselecteerde methoden voor staalvoorbereiding en analyse Alle methoden, die hierboven uitvoerig werden besproken, werden reeds toegepast in gepubliceerd onderzoek dat hieronder besproken zal worden. Voor elke matrix die tijdens dit project aan bod zal komen werd een procedure op punt gesteld, gevalideerd en toegepast in de praktijk. Het merendeel van de methoden werd reeds in het kader van eerdere projecten gevalideerd. De methode toegepast op groenten en fruit werd gevalideerd in het kader van het huidig onderzoek. In deze publicaties wordt veel aandacht besteed aan de precisie en de accuraatheid van de gegevens door een uitgebreide kwaliteitscontrole. Vergelijking van de verkregen waarden met zowel binnenlandse als buitenlandse studies geven een breder beeld van het contaminatieprofiel. Onderstaand worden voor elke matrix een aantal publicaties besproken. Groenten en fruit Tot hiertoe zijn er nog geen publicaties beschikbaar waarin enkel groenten en fruit bestudeerd worden omdat deze producten, omwille van de lipofiele eigenschappen van onze analieten, waarschijnlijk zeer lage concentraties bevatten. De toepasbaarheid van de methode op groenten en fruit werd echter wel in het labo zelf getest, in het kader van het lopende project. Drie wortelstalen en drie appelstalen werden voor extractie en clean-up gespiket met inwendige standaard BDE 77, voor injectie werd aan deze stalen externe standaard BB 155 toegevoegd. De blancostalen die meegenomen werden tijdens de extractie en clean-up werden 24

26 identiek behandeld. Hieronder wordt een kort overzicht gegeven van de gemiddelde terugvindbaarheid (recovery) van de inwendige standaard voor vlamvertragers in zowel de fruit- en groentenstalen als in de blancostalen die door het Toxicologisch Centrum werden uitgevoerd. Tabel 2: Gemiddelde recovery van interne standaard (BDE 77) ten opzichte van de externe standaard BB 155. oppervlakte BDE 77 gemiddelde recovery BDE 77 (%) oppervlakte BB155 stalen blanco s Vlees, vis en eieren Verschillende vissoorten en invertebraten zoals garnalen, krab, pladijs en tong werden geanalyseerd op de aanwezigheid van 8 verschillende PBDE congeneren (28, 47, 99, 100, 153, 154, 183 en 209) (Voorspoels et al., 2005). Het staalnamegebied situeert zich voornamelijk in de monding van de Schelde maar ook op een deel van de Noordzee. Verschillende factoren zoals de industrie nabij de Antwerpse haven en de nabijgelegen textielindustrie doen hogere PBDE-waarden verwachten in vis afkomstig van de Scheldemonding dan van de Noordzee. Analyse van de stalen bevestigt dit vermoeden met waarden aan de monding van de Schelde ongeveer 30 x hoger dan in de Noordzee. Waarden in de Noordzee bedroegen 0,02-1,5 ng/g versgewicht in de invertebraten, 0,06-0,94 ng/g versgewicht in visspier en 0, ng/g versgewicht in vislever. Voor stalen afkomstig van de Scheldemonding werden echter volgende concentraties gedetecteerd, 0,20-29,9 ng/g versgewicht voor invertebraten, 0,08-6,9 ng/g versgewicht in visspier en ng/g versgewicht in vislever. Een volgende studie uitgevoerd door hetzelfde onderzoeksteam gepubliceerd door Voorspoels et al. (2007) onderzocht de voeding van de gemiddelde Belgische populatie op PBDEconcentraties. Voeding representatief voor de gemiddelde Belgische populatie, bestaande uit verschillende soorten vis, vlees en melkproducten, werd aangekocht in courante grootwarenhuizen en geanalyseerd op hun PBDE-concentratie. Additioneel werden ook enkele fastfoodstalen onderzocht. De verkregen waarden werden gebruikt om een gemiddelde dagelijkse inname te berekenen. Vis bleek de hoogste concentratie aan PBDEs te bevatten met een gemiddelde som (BDE 28, 47, 99, 100, 153 en 183) van 460 pg/g staal, gevolgd door melkproducten en eieren met 260 pg/g staal, fast food met 86 pg/g en vlees met 70 pg/g vers gewicht. 25

27 Van den Steen et al. onderzocht in 2006 de inter- en intravariabiliteit van concentraties van organogehalogeneerde producten zoals polygechloreerde bifenyls (PCBs) en polygebromeerde difenylethers (PBDEs) in nesten van een kleine insectivore zangvogel, de mees (Parus major). PCBs waren de meest dominante contaminanten (met een gemiddelde van 4778 ng/g lipiden), terwijl PBDEs (gemiddelde van 204 ng/g lipiden) in veel lagere concentraties gedetecteerd werden. De intravariabiliteit in eieren van 1 nest was klein (7-22%) in vergelijking met de hoge intervariabiliteit tussen de verschillende nesten (78-97%). HBCDconcentraties (hexabromocyclododecaan) t.h.v. de Scheldemonding werden in 2005 gerapporteerd door Janak et al. Visstalen werden verzameld t.h.v. de Scheldemonding. Meer in detail werden 2 locaties geselecteerd nabij HBCD-productieplaatsen in Terneuzen, 2 locaties t.h.v. de Nederlandse kust en 3 locaties t.h.v. Antwerpen. Zowel de diastereomere als de enantiomere samenstelling van HBCD in spieren en de lever van vissen werden geanalyseerd. Stereo isomeren zijn isomeren waarvan alle paarsgewijze bindingen tussen de atomen gelijk zijn. De verschillen tussen de isomeren liggen in de ruimtelijke indeling. Men spreekt van enantiomeren wanneer twee stereo isomeren het spiegelbeeld zijn van elkaar. Men spreekt van diastereomeren wanneer twee stereo isomeren geen spiegelbeeld zijn van elkaar en dus 1 of meer chirale centra van elkaar verschillen. Totale HBCD-concentratie en samenstelling varieerde afhankelijk van de species. Som van HBCDs ( ng/g lipid gewicht) was lager in visstalen geanalyseerd in deze studie dan in visstalen van andere Europese landen in een soortgelijke omgeving, maar hoger dan in minder bevuilde gebieden in Europa. De α-hbcd-diastereomeer was het meest abundant in alle visstalen met een grotere bijdrage tot de totale HBCD-concentratie in lever dan in spierstalen. De Γ- diastereomeer daarentegen, accumuleert minder in lever dan in spierstalen. 26