Direct Quantification of Acidic Herbicides in Drinking Water Samples Using Ultra-Sensitive UPLC/MS/MS Analysis
Aplikace | 2013 | WatersInstrumentace
Fenoxyoctové herbicidy jsou hojně používány v zemědělství a lesnictví k regulaci plevelů. Díky své široké aplikaci existuje riziko kontaminace povrchových i podzemních vod. Regulace stanovují limity až v řádu jednotek až desítek ng/L, proto je nutné vyvinout citlivé, rychlé a spolehlivé analytické metody pro jejich sledování v pitných vodách.
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodu přímé injekce pitných vod do UPLC/MS/MS pro kvantifikaci 16 fenoxyoctových herbicidů bez nutnosti náročných přípravných kroků. Metoda má dosahovat limity detekce kolem 2,5 ng/L a umožnit rychlé analýzy s vysokou propustností.
V analýze byla použita sestava:
Limity detekce dosáhly hodnot 2,5 ng/L (5 ng/L u triclopyru). Linearity kalibračních křivek vykazovala koeficienty r2 mezi 0,995 a 0,999. Obnovení (recovery) při fortifikaci 100 ng/L v přírodní pramenité vodě bylo 107–117 % s koeficienty variačními pod 5 %. RADAR technologie identifikovala oblast možných matričních interferencí (4,2–5,2 min), analyty se však elutovaly dříve, čímž byla minimalizována rizika ovlivnění kvantifikace. Kolonka prokázala stabilitu i po 500 injekcích, nárůst zpětného tlaku byl pod 200 psi a tvar píků zůstal neměnný.
Metoda nabízí značné zrychlení analýzy díky vynechání složitého obohacování vzorku. Přímá injekce šetří čas i náklady, přičemž přináší dostatečnou citlivost pro plnění limitů EU (100 ng/L) a USA EPA (70 µg/L MCLG pro 2,4-D). Hodí se pro rutinní monitoring pitných vod, kvality povrchových vod či rychlé reakce na potenciální kontaminace.
Očekává se rozšíření principu přímé injekce i na další třídy kontaminantů, integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry a automatizované on-line monitorovací systémy. Další směřování zahrnuje využití datových analýz a AI pro detekci vzorců znečištění, miniaturizaci metodik a udržitelnější přístupy v souladu s principy green analytical chemistry.
Vyvinutá UPLC/MS/MS metoda s přímou injekcí poskytuje rychlou, robustní a vysoce citlivou analýzu fenoxyoctových herbicidů v pitných vodách. Dosahované limity detekce jsou hluboko pod regulačními požadavky a metoda prokázala dlouhodobou stabilitu a reprodukovatelnost bez předchozího obohacování vzorku.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Fenoxyoctové herbicidy jsou hojně používány v zemědělství a lesnictví k regulaci plevelů. Díky své široké aplikaci existuje riziko kontaminace povrchových i podzemních vod. Regulace stanovují limity až v řádu jednotek až desítek ng/L, proto je nutné vyvinout citlivé, rychlé a spolehlivé analytické metody pro jejich sledování v pitných vodách.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodu přímé injekce pitných vod do UPLC/MS/MS pro kvantifikaci 16 fenoxyoctových herbicidů bez nutnosti náročných přípravných kroků. Metoda má dosahovat limity detekce kolem 2,5 ng/L a umožnit rychlé analýzy s vysokou propustností.
Použitá metodika a instrumentace
V analýze byla použita sestava:
- ACQUITY UPLC I-Class System s kolonkou BEH C18 (2.1×100 mm, 1.7 µm), teplota 60 °C
- Mobilní fáze A: voda s 0,5 % kyseliny mravenčí, B: acetonitril s 0,5 % kyseliny mravenčí, gradient 5–95 % B za 5 min, průtok 0,5 mL/min, objem injekce 100 µL
- Xevo TQ-S tandemový kvadrupólový hmotnostní spektrometr, režim ESI negativní, optimalizované MRM přechody
- Interní standard: deuterovaný 2,4-D, kalibrace v rozmezí 5–1000 ng/L
- Software: IntelliStart pro optimalizaci přechodů, Quanpedia databáze metod, RADAR pro paralelní akvizici full scan a MRM, TrendPlot pro sledování robustnosti
Hlavní výsledky a diskuse
Limity detekce dosáhly hodnot 2,5 ng/L (5 ng/L u triclopyru). Linearity kalibračních křivek vykazovala koeficienty r2 mezi 0,995 a 0,999. Obnovení (recovery) při fortifikaci 100 ng/L v přírodní pramenité vodě bylo 107–117 % s koeficienty variačními pod 5 %. RADAR technologie identifikovala oblast možných matričních interferencí (4,2–5,2 min), analyty se však elutovaly dříve, čímž byla minimalizována rizika ovlivnění kvantifikace. Kolonka prokázala stabilitu i po 500 injekcích, nárůst zpětného tlaku byl pod 200 psi a tvar píků zůstal neměnný.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí značné zrychlení analýzy díky vynechání složitého obohacování vzorku. Přímá injekce šetří čas i náklady, přičemž přináší dostatečnou citlivost pro plnění limitů EU (100 ng/L) a USA EPA (70 µg/L MCLG pro 2,4-D). Hodí se pro rutinní monitoring pitných vod, kvality povrchových vod či rychlé reakce na potenciální kontaminace.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření principu přímé injekce i na další třídy kontaminantů, integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry a automatizované on-line monitorovací systémy. Další směřování zahrnuje využití datových analýz a AI pro detekci vzorců znečištění, miniaturizaci metodik a udržitelnější přístupy v souladu s principy green analytical chemistry.
Závěr
Vyvinutá UPLC/MS/MS metoda s přímou injekcí poskytuje rychlou, robustní a vysoce citlivou analýzu fenoxyoctových herbicidů v pitných vodách. Dosahované limity detekce jsou hluboko pod regulačními požadavky a metoda prokázala dlouhodobou stabilitu a reprodukovatelnost bez předchozího obohacování vzorku.
Reference
- Kellogg RL, Nehring R, Grube A, Goss DW, Plotkin S. Environmental Indicators of Pesticide Leaching and Runoff from Farm Fields. US Dept. of Forest Service, Pesticide Background Statements, Vol. I Herbicides, 2000.
- US EPA. 2,4-D Re-registration Eligibility Decision. Federal Register, vol. 70, no. 151, 2005.
- EU. List of evaluated active substances 2,4-D. Document 7599/VI/97-Final, 2001.
- Chiras DD. Environmental Science. 8th ed. Jones & Bartlett, 2010.
- Schecter A, Birnbaum L, Ryan JJ, Constable JD. Dioxins: An Overview. Environmental Research. 101(3):419–428, 2006.
- European Commission. Drinking Water Directive 98/83/EC. OJ L330/32, 1998.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Acidic Herbicides in Water Using Liquid Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry
2018|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Determination of Acidic Herbicides in Water Using Liquid Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry Renata Jandova, 1 Simon Hird, 1 Euan Ross, 1 and Marijn Van Hulle 2 Waters Corporation, Wilmslow, UK 2 Waters Corporation, Brussels, Belgium 1…
Klíčová slova
esi, esiconc, concherbicides, herbicidesacidic, acidicdicamba, dicambamcpa, mcpaclopyralid, clopyralidwater, watermin, minmecoprop, mecopropbentazone, bentazonefenoprop, fenopropresidual, residualtandem, tandemimazapyr
Determination of acidic herbicides in water using liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry with direct injection
2023|Waters|Postery
Determination of acidic herbicides in water using liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry with direct injection Dimple Shah Waters Corporation, Milford, MA 01757, USA INTRODUCTION Herbicides are a specific group of plant protection products used to treat a variety of weeds…
Klíčová slova
herbicides, herbicidesbroamacil, broamacilshah, shahdimple, dimpledrinking, drinkingfenoprop, fenopropclopyralid, clopyralidimazapyr, imazapyrimazaquin, imazaquinfluroxypyr, fluroxypyrmcpb, mcpbioxynil, ioxynildichlorprop, dichlorpropmecoprop, mecoproptriclopyr
1 Direct Quantification of Diquat and Paraquat in Drinking Water Samples Using Ultra-Sensitive UPLC/MS/MS Analysis 
2013|Waters|Aplikace
Direct Quantification of Diquat and Paraquat in Drinking Water Samples Using Ultra-Sensitive UPLC/MS/MS Analysis Claude R Mallet Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E N E F I T S…
Klíčová slova
diquat, diquatparaquat, paraquatuplc, uplcdrinking, drinkingwater, waterdirect, directquantification, quantificationultra, ultraherbicides, herbicidessensitive, sensitivexevo, xevosamples, samplesusing, usingtime, timeanalysis
Oasis PRiME HLB Cartridge for Clean-up of QuEChERS Extracts of Soybean Pods Prior to UPLC-MS/MS Determination of Free Acidic Herbicides
2018|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Oasis PRiME HLB Cartridge for Clean-up of QuEChERS Extracts of Soybean Pods Prior to UPLC-MS/MS Determination of Free Acidic Herbicides Kim Van Tran and Michael S. Young Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■…
Klíčová slova
hlb, hlboasis, oasisherbicides, herbicidesprime, primeclean, cleanacidic, acidicquechers, quecherspods, podscartridge, cartridgeuplc, uplcsoybean, soybeanprior, priorextracts, extractsunbound, unbounddicamba