Environmental workflow solutions

Význam tématu

Analýza stopových organických kontaminantů v životním prostředí je klíčová pro ochranu veřejného zdraví i ekosystémů. Přesné a robustní stanovení pesticidů, per- a polyfluoroalkylových látek, polutantů s nízkou těkavostí, polarizovaných pesticidů, těkavých organických látek a perzistentních organických polutantů (POPs) umožňuje včas detekovat znečištění vodních zdrojů a zajistit splnění přísných regulačních limitů.

Cíle a přehled studie

Dokument představuje sérii kompletních pracovních postupů (workflows) pro environmentální analýzu, včetně výběru vhodných kolon, předúpravy vzorku a detekční techniky. Každý workflow obsahuje: online/offline SPE koncentrační postupy, chromatografický dělič (UHPLC, HPLC nebo GC) a citlivou detekci hmotnostní spektrometrií.

Použitá metodika a instrumentace

Workflowy jsou založeny na kombinaci těchto klíčových technik:

• Online SPE s HyperSep Javelin pro automatický záchyt a koncentrování pesticidů.
• UHPLC separace (Vanquish Flex) s akceleračními kolony Accucore RP-MS, Hypersil GOLD a Acclaim Trinity P1.
• GC-MS analýza SVOC, VOC a POPs na TraceGOLD a TRACE GC kolonech.
• Purge & trap příprava vzorku Teledyne Tekmar Atomx XYZ pro VOC.
• Detekční systémy TSQ Altis Plus Triple Quadrupole, ISQ 7610 Single Quadrupole a DFS Magnetic Sector GC-HRMS.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky prokázaly, že:

• Online SPE pro pesticidy (EPA 543) umožňuje snížení variability a uživatelského zásahu, s vynikajícími RSD pod 15 %.
• RP-MS kolona pro PFAS (EPA 8327) poskytuje spolehlivou separaci více než 20 PFAS sloučenin s RSD pod 20 %.
• GC-MS stanovení fenolů na TG-5SilMS dosahuje rozlišení kritických fenolů s TIC analýzou 1 ng/µL.
• Acclaim Trinity P1 mixed-mode kolona umožňuje simultánní detekci kationtových i aniontových polarizovaných pesticidů v jediném běhu.
• TraceGOLD TG-VMS s purge & trap splňuje požadavky EPA 524.2 pro VOC pod hranicí 5 ppb.
• Dual GC-HRMS (DFS) výrazně zvyšuje průchodnost stanovení dioxinů, PCB a dalších POPs díky paralelnímu provozu až čtyř kol.

Přínosy a praktické využití metody

Popisované workflowy poskytují:

• Automatizaci a minimalizaci manuálních kroků pro vyšší opakovatelnost.
• Kompletní sadu doporučených kolon a příslušenství pro různé třídy kontaminantů.
• Flexibilitu laboratoří pro různé matice (povrchové, podzemní, pitné a odpadní vody).
• Optimalizaci času analýzy a zkrácení doby mezi odběrem a výsledky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj:

• Integrovaných automatických systémů s umělou inteligencí pro adaptivní metody předúpravy.
• Pokročilých kol s hybridními fázemi pro zvýšení selektivity a odolnosti vůči složitým maticím.
• Miniaturizace a in situ detekce prostřednictvím přenosných MS a mikro-GC modifikací.

Závěr

Předložené pracovní postupy spojují moderní chromatografické kolony a pokročilé MS detektory s automatizovanou předúpravou. Výsledkem jsou robustní, vysoce citlivé a opakovatelné metody pro široké spektrum environmentálních kontaminantů, které podporují rychlé a spolehlivé rozhodování v oblasti ochrany vody a průmyslové kontroly kvality.

Reference

1. Thermo Fisher Scientific. EPA Method 543 – Quantitation of organic pesticides in drinking water using online pre-concentration/SPE and tandem MS (Application note).
2. Thermo Fisher Scientific. Direct analysis of selected PFAS in ground, surface, and waste water by LC-MS/MS (Application note).
3. Thermo Fisher Scientific. Analysis of phenols and chlorinated phenols in drinking water by GC-MS (Application note).
4. Thermo Fisher Scientific. Acclaim Trinity P1 mixed-mode chromatography column coupled with an inert LC system (Technical note).
5. Thermo Fisher Scientific. Routine analysis of volatile organic compounds in drinking water with ISQ 7000 GC-MS (Application note).
6. Thermo Fisher Scientific. DualData XL DFS magnetic sector GC-HRMS high throughput analysis of PCDD/Fs (Technical note).