STANOVENÍ FENOLU A CHLORFENOLŮ VE SMĚSÍCH METODOU HPLC PO PŘEDCHOZÍM ZKONCENTROVÁNÍ NA PEVNÉ HYDROFÓBNÍ SORBENTY

Význam tématu

Fenol a chlorfenoly patří mezi vysoce toxické organické polutanty vznikající při chloračním procesu a běžně se vyskytující ve vodách z průmyslových a komunálních zdrojů. Díky svým baktericidním a fungicidním vlastnostem jsou také součástí různých biocidních přípravků. Spolehlivé stanovení jednotlivých derivátů fenolu v komplexních matricích vyžaduje účinnou separaci, koncentrační krok a citlivou detekci.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo porovnat sorpční výkonnost dvou pevně fázových sorbentů (modifikovaný silikagel C18 a makroporézní styren-divinylbenzenový kopolymer Amberlite XAD2) pro extrakci fenolu a 15 chlorovaných fenolů z vodných roztoků v kyselém prostředí s přídavkem alkalických chloridů. Po optimalizaci podmínek SPE byly eluáty analyzovány HPLC-DAD s gradientní elucí.

Použitá instrumentace

• Vacuum SPE systém Baker SPE-12G s propustností 2 ml/min
• Modulární kapalinový chromatograf Hewlett-Packard 1050/1100 s kvartérním čerpadlem, autosamplerem a detektorem s diodovým polem (190–600 nm)
• Kolony Supelcosil LC PAH (250 × 2,1 mm, 5 µm) a předkolona ODS-Hypersil (20 × 2,1 mm, 5 µm)
• Přístroj pro odpar eluátů pod proudem dusíku

Použitá metodika

Pro SPE byly kolony obsahující 500 mg Accubond C18 nebo 250 mg XAD2 kondicionovány acetonitrilem, methanolem a 1% roztokem NaCl nebo KCl (pH 3). Extrakce probíhala ze 100 ml vzorku (pH 3, 10% soli) při průtoku 2 ml/min. Eluce analy­tů se prováděla acetonitrilem (5 ml při C18, 6 ml při XAD2). Eluát byl koncentrován pod dusíkem na 0,2–1 ml a 15 µl vzorku injektováno na HPLC. Mobilní fáze sestávala z 35% methanolu v 10 mmol/l fosfátovém tlumiči (pH 3,5; složka A) a 100% methanolu (složka B). Gradient: 0–3,5 min (100% A), 3,5–27 min lineární náběh na 100% B, 27–32 min (100% B), doba re-ekvilibrace 10 min při 100% A. Teplota kolony 18 °C, průtok 0,35 ml/min, detekce při 230 a 280 nm.

Hlavní výsledky a diskuse

• Accubond C18 lépe sorbuje mono- až tetrachlorfenoly (recovery 87–98%), nejnižší pro fenol (32%) a pentachlorfenol (79%).
• XAD2 vykazuje vyšší sorpci fenolu a pentachlorfenolu (66–88%) a dobrou sorpci dichlor- až trichlorfenolů (81–96%).
• Optimální vysolovací činidlo: pro C18 KCl, pro XAD2 NaCl (100 g/l).
• Maximální objem vzorku: 100 ml pro C18, monofenyly efektivněji z 25 ml při XAD2.
• Chromatografické rozlišení většiny izomerů bylo uspokojivé (R>1,0), mez detekce HPLC/DAD po SPE 0,57–9,6 µg/l, RSD <3,4%.

Přínosy a praktické využití metody

Navržený postup umožňuje spolehlivou koncentraci a separaci fenolu a chlorfenolů v nízkomikrogramových koncentracích ve vodách. Metoda je vhodná pro vodohospodářské monitorování, kontrolu kvality pitné a povrchové vody v průmyslu a ekologické studie.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrované on-line SPE-LC systémy pro automatizaci a vyšší průtok vzorků
• Miniaturizované monolitické a mikrosorbenty pro snížení spotřeby rozpouštědel
• Coupling LC–MS pro selektivní detekci a potlačení maticových interferencí
• Rozšíření na široké spektrum fenolických sloučenin a perzistentních organických polutantů

Závěr

Porovnání sorbentů Accubond C18 a Amberlite XAD2 pro kyselou SPE fenolu a chlorofenolů ukázalo, že C18 poskytuje vyšší recovery chlorfenolů a XAD2 je vhodnější pro fenol a silně chlorované analýty. Optimalizovaný HPLC-DAD protokol dosahuje nízkých mezer detekce a dobré přesnosti, což předurčuje metodu pro rutinní analýzu vod.

Reference

• WHO Environmental Health Criteria 93: Chlorophenols other than Pentachlorophenol, WHO, Geneva, 1989.
• Environmental Protection Agency: 40 CFR Part 136, 1993.
• Korba T., Popl M.: Chem. Listy 87, 332 (1993).
• Puig D., Barcelò D.: Trends Anal. Chem. 15(8), 662 (1996).
• Frěbortová J., Tatarkovičová V.: Analyst 119, 1519 (1994).
• Achilli G. et al.: J. Chromatogr. A 697, 357 (1995).
• Martínez D. et al.: Chromatographia 43, 619 (1996).
• Gawdzik B., Gawdzig J., Czerwińska-Bil U.: J. Chromatogr. 509, 135 (1990).
• Fiehn O., Jeckel M.: Anal. Chem. 68, 3083 (1996).
• Navarro-Villoslada F. et al.: Anal. Chim. Acta 308, 238 (1995).
• Rodríguez I. et al.: J. Chromatogr. A 885, 291 (2000).
• Kostrhounová R., Hrdlička A., Sommer L.: Microchim. Acta 142, 95 (2003).
• Dean R. B., Dixon W. Y.: Anal. Chem. 23, 636 (1951).