Determination of acidic herbicides in water using liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry with direct injection

Význam tématu

Stálý monitoring kyselých herbicidů ve vodách je klíčový pro zajištění bezpečnosti pitné vody a ochranu životního prostředí. Regulace EU stanovuje maximální hranici 0,1 μg/L pro jednotlivé pesticidy a 0,5 μg/L pro souhrn reziduí, v USA jsou limity specifické pro každou sloučeninu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a spolehlivou kvantitativní metodu pro stanovení 19 kyselých herbicidů v povrchových či pitných vodách pomocí přímé velkoobjemové injekce do UPLC-MS/MS bez nutnosti předchozí extrakce.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky pitné vody byly odstředěny, filtrovány PVDF filtrem (0,2 μm) a acidifikovány kyselinou mravenčí. Analýza proběhla na systému:

• UPLC: Waters ACQUITY Premier I-Class FTN Plus, kolona ACQUITY Premier HSS T3 (2,1×100 mm, 1,8 μm), 40 °C, injekce 250 μl
• Mobilní fáze: A – voda s 0,02 % kyseliny mravenčí, B – methanol; gradient 80–100–80 % A mezi 0 a 10 minutou
• MS: Xevo TQ Absolute s StepWave XS, zdrojová teplota 120 °C, desolvační teplota 300 °C, tok dusíku 1000 l/h, kapilární napětí 1 kV (NEG), 2 kV (POS), soft ionizace pro redukci fragmentace

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla LLOQ 0,01 μg/L a ukázala lineární kalibraci v rozsahu 0,01–0,2 μg/L. Snížená teplota zdroje a soft ionizace významně zvýšily citlivost pro sloučeniny náchylné k fragmentaci (např. MCPB, dicamba, triclopyr). Overlay chromatogramy při 0,02 μg/L potvrdily dobrou separaci i selektivitu všech analyzovaných herbicidů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda eliminuje časově náročné extrakční kroky, snižuje spotřebu spotřebního materiálu, zkracuje dobu analýzy a zároveň dosahuje vysoké citlivosti pod regulačními limity. Je vhodná pro rutinní monitoring kvality pitné vody a environmentální studie.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektra analyzovaných pesticidů a jejich metabolitů
• Automatizace přípravy vzorků a on-line monitorovací systémy
• Integrace pokročilé datové analýzy a strojového učení pro rychlou interpretaci výsledků
• Přenosné a polní mass spectrometry pro terénní měření

Závěr

Přímá velkoobjemová injekce na systému Waters ACQUITY Premier UPLC I-Class ve spojení s Xevo TQ Absolute poskytuje rychlou, citlivou a spolehlivou metodu pro kvantifikaci kyselých herbicidů v pitné vodě. Nízké LLOQ a vysoká selektivita zajišťují plnění regulačních požadavků.

Reference

1. Shah D. Determination of acidic herbicides in water using liquid chromatography–tandem quadrupole mass spectrometry with direct injection. Waters Corporation, 2018.