On-line SPE Enrichment of Trace Organic Contaminants in Water and Juices

Význam tématu

On-line SPE (solid phase extraction) představuje efektivní postup pro obohacení stopových organických kontaminantů v pitné vodě, povrchových vodách a nápojích. Díky automatizaci procesu lze významně snížit riziko expozice obsluhy nebezpečným vzorkům, omezit chyby při opakovaných manipulacích a dosáhnout vyšší reprodukovatelnosti a citlivosti analýzy.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout plně automatizovanou on-line SPE metodu v kombinaci s LC/MS/MS (triple quadrupole) pro identifikaci a kvantifikaci stopových koncentrací pesticidů a farmaceutických látek ve vodách a ovocných šťávách. Použito bylo řešení Agilent Flex Cube a Agilent 6460 Triple Quadrupole Mass Spectrometry.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická metoda zahrnovala předkoncentraci vzorku (900 µL) na polymerních kartridžích PLRP-S (4,6×12,5 mm). Následně byla analyta eluce a chromatografická separace na C8 kolóně Agilent ZORBAX Eclipse XDB C8 (150×4,6 mm, 3,5 µm). Detekce probíhala v režimu dynamického MRM s následujícími moduly:

• Agilent 1290 Infinity Binary Pump (G4220A) s vestavěným odplyňovačem
• Agilent 1260 Infinity Standard Autosampler (G1329B) s 900 µL smyčkou
• Agilent 1290 Infinity Flexible Cube (G4227A) s 2-pozicovým 10port ventil
• Agilent 1290 Infinity Thermostatted Column Compartment (G1316C)
• Agilent 6460 Triple Quadrupole LC/MS s Jet Stream technologií

Standardy (1–1000 ng/L) a izotopově značené interní standardy (karbamazepin-d10) zajišťovaly kvantifikaci. Mobilní fáze: voda s 0,1 % kyseliny octové a acetonitril. SPE kolony kondicionovány vodou a methanolem.

Hlavní výsledky a diskuse

Analytické parametry metody:

• Recovery většiny sloučenin: 79–115 % (výjimky: gemfibrozil 35 %, sucralóza 41 %)
• Detekční limity: 1–500 ng/L v závislosti na analytech
• Lineární kalibrační závislosti s R2 ≥ 0,998
• Celkový čas analýzy vzorku: < 12 minut

Ve vzorcích povrchových vod bylo simultánně detekováno až 12 sloučenin při nízkých ng/L úrovních. U ovocných šťáv metoda prokázala přítomnost karbendazimu a imazalilu, avšak fouling kartridže naznačuje potřebu další předúpravy u silně zakalených matic.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované on-line SPE šetří čas a náklady, minimalizuje laboratorní chyby a expozici operátora, umožňuje noční provoz a vysokou propustnost vzorků. Metoda vyžaduje pouze mikrolitrové objemy vzorku, což je výhodné pro vzácné nebo drahé matice, jako jsou ovocné šťávy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektra použitých sorbentů (C18, iontoměniče) pro polární a silně hydrofobní látky
• Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry pro neznámé polymorfní degradanty
• Využití v rutinním monitoringu pitných, povrchových a odpadních vod
• Možnost vyvinutí multi-residuálních metod pro široké spektrum kontaminantů

Závěr

Automatizovaná on-line SPE LC/MS/MS metoda prokázala vysokou účinnost, citlivost a robustnost při analýze stopových pesticidů a farmaceutik ve vodách a nápojích. Díky minimalizaci manuálních kroků a optimalizovaným chromatografickým podmínkám lze dosáhnout krátkého doby analýzy a spolehlivých výsledků.

Reference

• Thurman E. M., Ferrer I., Zweigenbaum J. A. (2014) On-line SPE Enrichment of Trace Organic Contaminants in Water and Juices. Agilent Technologies Application Note 5991-4562EN.