Simultaneous LC-MS/MS Analysis of Haloacetic Acids, Bromate, Chlorate, and Dalapon in Water Samples

Význam tématu

Disinfeční vedlejší produkty pitné vody, jako jsou haloacetonové kyseliny, bromát, chlorát a herbicid Dalapon, jsou spojovány s riziky karcinogenity a poškození ledvin. Regulace těchto látek (např. HAA5 EPA) vyžaduje spolehlivé a citlivé analytické postupy pro monitorování kvality vody.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a robustní metodu LC-MS/MS pro simultánní stanovení devíti haloacetonových kyselin (HAA9), bromátu, chlorátu a Dalaponu v různých vodních matricích (ultračistá voda, syntetická matrice, reálné vzorky) s využitím přístroje LCMS-8060NX.

Použitá metodika a instrumentace

Chromatografie a hmotnostní spektrometrie byly optimalizovány pro dosažení maximální citlivosti a tvaru špiček.

• HPLC: Shimadzu LC-30 Nexera, kolona Capcell Pak C18 MGIII (150×3 mm, 3 µm), teplota 25 °C, objem injekce 30 µL.
• Mobilní fáze: A – 0,05 % kyselina mravenčí ve vodě; B – 0,3 % kyselina mravenčí v MeOH:H2O (80:20); gradient 0–20 min, průtok 0,5 mL/min.
• MS: Shimadzu LCMS-8060NX, ESI negativní režim, MRM přechody pro všechny analyty, vnitřní standardy (13C označené HAA a Dalapon).
• Příprava vzorků: kalibrace 0,05–100 µg/L v LCMS vodě, laboratořem fortifikované blanko (LFB), syntetická matrice dle EPA, šest reálných vodních vzorků.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace vykázaly výbornou linearitu (R2 > 0,99) a přesnost 80–120 %. Recoveries v LFB (5 a 100 µg/L) byly mezi 80–120 % s RSD < 15 %. V syntetické matrici bylo pozorováno mírné rozdělení a rozšíření špiček raných elujetů, u později elujetů nebyly matice efekty významné. Z reálných vodních vzorků byly haloacetonové kyseliny většinou pod detekčním limitem; chlorát se pohyboval mezi 250–400 µg/L v některých vzorcích, Dalapon a některé HAA byly detekovány v nízkých µg/L hodnotách.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje komplexní a efektivní monitorování klíčových DBP ve vodách jednou injekcí, splňuje požadavky regulačních orgánů na citlivost a přesnost a je vhodná pro QA/QC procesy ve vodárnách, výzkumných i průmyslových laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky o další skupiny DBP a nežádoucích vedlejších produktů.
• Integrace automatizované přípravy vzorků pro vysokou propustnost.
• Použití vysoce přesné hmotnostní spektrometrie pro identifikaci neznámých DBP.
• Adaptace na další typy matric (odpadní vody, potravinářské vzorky, biologické tekutiny).

Závěr

Vyvinutá 20minutová LC-MS/MS metoda na přístroji LCMS-8060NX dosahuje vynikající linearity, reprodukovatelnosti a robustnosti pro simultánní stanovení HAA9, bromátu, chlorátu a Dalaponu. Poskytuje efektivní nástroj pro sledování kvality pitné vody a podporuje dodržování regulačních limitů.

Reference

1. EPA Envirofacts ICR databáze, Haloacetic Acids a disinfection by-products, 2021.
2. EPA Method 557: Determination of Haloacetic Acids, Bromate, and Dalapon in Drinking Water by Ion Chromatography–ESI-MS/MS, 2009.