Detection and Quantitation of Brominated and Chlorinated Hydrocarbons by DART with Linear Ion Trap and Triple Quadrupole Technology

Význam tématu

Analýza halogenovaných uhlovodíků jako jsou bromované zpomalovače hoření a chlorované pesticidy je klíčová vzhledem k jejich perzistenci v životním prostředí a možnému ohrožení lidského zdraví. Rychlá a spolehlivá detekce a kvantifikace těchto látek usnadňuje monitorování kontaminace vody a biologických vzorků a přispívá k lepší ochraně ekosystémů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je vyvinout a optimalizovat metodu pro použití DART ionizace v kombinaci s lineárním iontovým pastí a trojnásobným kvadrupólem (TSQ) pro rychlou detekci a kvantifikaci bromovaných a chlorovaných uhlovodíků v kapalných vzorcích bez nutnosti chromatografické separace.

Použitá metodika a instrumentace

Analytická strategie spočívala v přímé iontové infuzi vzorků pomocí zdroje DART-SVP společnosti IonSense. Výstupy byly sledovány na dvou instrumentech:

• Lineární iontová past Thermo Scientific LTQ v módu 1D transmission (300 V, 200 °C) pro plnoskenový záznam a MS/MS optimalizaci
• Thermo Scientific TSQ Quantum Access MAX triple quadrupole pro přímou infuzi (300 V, 400 °C), selektivní reakční monitoring (SRM) a získání rozpadových křivek

Postup přípravy vzorků byl minimální: standardy BFRs a OCs v acetonovém roztoku a přímé nanesení spikovaných i čistých vodních vzorků na povrch pro DART analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Všechny sledované sloučeniny poskytly dostatečný signál již od 50 ppb, s limity detekce kolem 50–100 ppb
• Lineární iontová past umožnila rychlou identifikaci prekurzorových iontů a fragmentů pro SRM
• TSQ potvrdil prekurzorové i fragmentační mechanismy a umožnil automatizovanou optimalizaci kolizních energií a tubových čoček
• Variabilita signálu ve vodném matrixu zdůraznila potřebu izotopově značených interních standardů
• Změny citlivosti při analýze reálného vzorku (vodu ze San Francisca) ukázaly na matrikové efekty a nutnost kalibrace v rámci stejného média

Přínosy a praktické využití metody

• Eliminace nebo výrazné zkrácení chromatografického kroku
• Rychlá a snadno proveditelná analýza s minimální přípravou vzorků
• Univerzální přístup vhodný pro rutinní monitorování životního prostředí a rychlou kontrolu kontaminantů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Implementace izotopově značených vnitřních standardů pro kompenzaci matrikových efektů
• Rozšíření metody na další perzistentní organické polutanty
• Integrace s vysokorozlišovacími a iontově mobilitními spektrometry pro lepší selektivitu
• Automatizované datové zpracování a strojové učení pro rychlou interpretaci komplexních spekter
• Vývoj přenosných zařízení s technologií DART pro terénní měření

Závěr

Studie ukazuje, že kombinace DART-SVP ionizace s lineárním iontovým pastí a trojnásobným kvadrupólem představuje efektivní a rychlý přístup k detekci a kvantifikaci halogenovaných uhlovodíků. Přestože matrikové efekty a variabilita signálu vyžadují další optimalizaci, zejména zavedení interních standardů, metoda slibuje významné ušetření času a zdrojů ve srovnání s tradičními LC-MS postupy.

Reference

• Emerging Brominated Flame Retardants in the Environment, Cynthia A. de Wit, Amelie Kierkegaard, Niklas Ricklund, Ulla Sellström, Eva Eljarrat, Damià Barceló (eds.), Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2010