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

Význam tématu

Chlorace a ozonace pitné vody vedou k tvorbě vedlejších produktů dezinfekce, zejména halokyselin, bromátu, chlorátu a herbicidu dalaponu, které při dlouhodobé expozici představují zdravotní riziko. Monitoring těchto sloučenin je nezbytný pro dodržení regulatorních limitů a zajištění bezpečnosti pitné vody.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout krátkou a přímou LC–MS/MS metodu pro současnou analýzu devíti halokyselin, bromátu, chlorátu a dalaponu v pitné vodě, která splňuje požadavky EPA 557, ale nabízí kratší dobu analýzy a minimální přípravu vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace: Shimadzu LC-30 Nexera HPLC spojený s triple kvadrupólovým LCMS-8060NX s ESI v záporném režimu.
• Chromatografické podmínky: reverzní fázová kolona C18, gradientní eluce (20 min), mobilní fáze obsahuje 0,05 % kyseliny mravenčí ve vodě a 0,3 % kyseliny mravenčí v methanolu/vodě (80:20).
• MRM přechody: optimalizované pro každý analyzát včetně interních standardů 13C-označených kyselin.
• Kalibrace: lineární rozsahy 0,1–100 µg/L, vážení 1/C2, koeficient determinace R2 > 0,99.

Hlavní výsledky a diskuse

• Limit kvantifikace všech sloučenin činí ≤ 1 µg/L.
• Vztažné křivky pro všechny analyzáty vykázaly lineárnost s R2 > 0,99.
• Obnovení (recovery) v laboratorních bodech (5 a 100 µg/L) se pohybuje mezi 80–120 % s RSD < 15 %.
• Metoda prokázala odolnost vůči matrix efektům v syntetické matrici i v reálných vzorcích pitné a povrchové vody.
• Analýza šesti reálných vzorků ukázala koncentrace halokyselin a chlorátu pod regulačními limity (HAA5 ≤ 60 µg/L, bromát ≤ 10 µg/L, dalapon ≤ 200 mg/L).

Přínosy a praktické využití metody

• Krátká doba analýzy 20 min umožňuje zvýšenou kapacitu laboratoře.
• Minimální příprava vzorku (přímá injekce) šetří čas a snižuje riziko kontaminace.
• Současná detekce 12 kritických kontaminantů v jednom běhu zjednodušuje workflow a usnadňuje plnění regulatorních požadavků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření o další potenciální vedlejší produkty dezinfekce v souladu s vývojem nových regulačních požadavků.
• Integrace s online monitorovacími systémy pro kontinuální sledování kvality vody.
• Využití vyspělejších kolonn a ionizačních režimů pro ještě lepší separaci a citlivost.

Závěr

Vyvinutá LC–MS/MS metoda na bázi přímé injekce a reverzní chromatografie poskytuje rychlou, citlivou a spolehlivou analýzu halokyselin, bromátu, chlorátu a dalaponu v pitné vodě. Splňuje nebo překračuje parametry EPA 557 a je vhodná pro rutinní monitoring v laboratořích kontrolujících kvalitu vody.

Reference

• Haloacetic Acids. drinktap.org, přístup 2021-06-17.
• EPA | Envirofacts | ICR. archive.epa.gov, přístup 2021-06-17.
• WHO. Chlorite and Chlorate in Drinking-Water. 2005.
• EPA. Technical Factsheet on: DALAPON. National Primary Drinking Water Regulations.
• EPA. Method 557: Determination of Haloacetic Acids, Bromate, and Dalapon in Drinking Water by IC-ESI-MS/MS. 2009.