EPA Method 543 - Quantitation of Organic Pesticides in Drinking Water Using Online Pre-concentration/Solid Phase Extraction and Tandem Mass Spectrometry

Význam tématu

Přesné stanovení organických pesticidů v pitné vodě je klíčové pro ochranu veřejného zdraví a zajištění souladu s environmentálními předpisy. Tradiční offline SPE postupy vyžadují velké objemy vzorku, vysokou spotřebu sorbentů a značnou práci obsluhy. Online předkoncentrace (online SPE) spojená s tandemovou hmotnostní spektrometrií přináší rychlejší, nákladově efektivní a reprodukovatelnou alternativu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo validovat revidovanou EPA metodu 543 pro analýzu organických pesticidů v pitné vodě. Metoda rozšiřuje původní seznam z EPA 540 o 3-hydroxykarbofuran, bensulide, fenamiphos (sulfone a sulfoxid), tebuconazole a tebufenozide a používá stabilizované interní standardy pro přesnou kvantifikaci.

Použitá metodika

Vzorky pitné vody byly odebírány z městské sítě a stabilizovány přídavkem 2-chloroacetamidu (antimikrobiální činidlo), L-kyseliny askorbové (dechlorinace) a Trizma (pufr). Injekce 1–2 mL vzorku probíhala v systému Thermo Scientific EQuan MAX Plus s online SPE krokem rozděleným do čtyř fází: naložení do smyčky, zachycení analyzátů na sorbentu, přepnutí do analytického proudu a regenerace sorpční kolony. Chromatografické oddělení se provádělo na kolóně Hypersil GOLD aQ (2,1 × 50 mm, 3 µm) při 25 °C s gradientem vody/acetnitrilu s 20 mM octanem amonným.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Thermo Scientific EQuan MAX Plus
• Dionex UltiMate 3000 Series 3400RS a 3400SD pumpy
• Autosampler s 5 mL velkoobjemovou smyčkou
• Hypersil GOLD aQ analytická kolona (2,1 × 50 mm, 3 µm)
• Triple kvadrupólová MS Thermo Scientific TSQ Quantiva
• Software Thermo Scientific TraceFinder pro zpracování dat

Hlavní výsledky a diskuse

Pro každý analyzát byl sestaven 12bodový kalibrační křivkový model s vážením 1/x. Linearity R² přesáhly 0,997 pro všechny sloučeniny. Metodické detekční limity (MDL) se pohybovaly v rozmezí 0,007–2,356 ng/L. Pětinásobné replikace nízkých kalibračních úrovní potvrdily spolehlivost a reprodukovatelnost. Analýza reálné pitné vody z města San Jose neodhalila žádnou z cílových látek nad stanovenými MDL.

Přínosy a praktické využití metody

• Odstranění offline SPE a snížení potřebného objemu vzorku
• Zrychlení celého workflow na 21 minut na vzorek
• Opakované využití online SPE kartridže a nižší spotřeba sorbentů
• Vyšší reprodukovatelnost díky plně automatizovanému procesu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektra sledovaných pesticidů a jejich degradátů
• Integrace vysokorozlišovací MS pro screening neznámých kontaminantů
• On-line monitorovací systémy pro kontinuální kontrolu kvality vody

Závěr

Validace EPA metody 543 pro stanovení organických pesticidů v pitné vodě prokázala vynikající lineární rozsah, vysokou citlivost v úrovni ppt–ppq a efektivní automatizovaný postup. Metoda nabízí robustní a nákladově optimalizované řešení pro rutinní i rozsáhlé monitorovací programy.