Determination of Haloacetic Acids in Drinking Water by LC/MS/MS
Aplikace | 2019 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Analýza haloctanových kyselin (HAAs), bromátu a chlorátu v pitné vodě je klíčová pro ochranu veřejného zdraví. Při chloraci vody vznikají vedlejší produkty dezinfekce (DBPs), z nichž některé jsou toxické a regulované na mezinárodní úrovni. Vysoká citlivost a specifita detekce těchto látek umožňuje sledovat jejich koncentrace na úrovni pod µg/L a zajistit dodržování legislativních limitů.
Cílem studie bylo vyvinout rychlou, jednoduchou a citlivou metodu pro simultánní stanovení devíti HAAs, bromátu a chlorátu v pitné vodě. Navržená metoda využívá přímou injekci vzorku bez předchozí filtrace či koncentračních kroků, což významně zkracuje dobu analýzy a minimalizuje vliv maticových interferencí. Metoda byla validována dle protokolů US EPA Method 557 a aplikována na reálné vzorky z města São Paulo v Brazílii.
Pro chromatografickou separaci byla použita Agilent 1290 Infinity II LC s Poroshell 120 HPH-C18 kolonkou (3,0 × 150 mm, 2,7 µm) při 40 °C a průtoku 0,25 mL/min. Mobilní fáze sestávala z vody s 0,05 % kyseliny mravenčí (A) a methanolu (B) v gradientu od 95 % A/5 % B na počátku do 5 % A/95 % B za 9 minut. Vzorky o objemu 20 µL byly injikovány přímo. Detekce probíhala na Agilent 6470A triple quadrupole LC/MS v režimu dynamického MRM v negativním módu s použitím izotopového interního standardu (MCAA-2-13C).
Navržená metoda umožňuje vysokou propustnost vzorků díky přímé injekci bez přípravných kroků, zkrácené době analýzy a vynikajícím analytickým parametrům. Je vhodná pro rutinní monitorování kvality pitné vody v laboratořích veřejných vodárenských společností, průmyslových podnicích i výzkumných ústavech.
Dalšími směry jsou rozšíření metody o další skupiny DBPs, integrace online vzorkovačů pro kontinuální monitoring, vývoj miniaturizovaných systémů a využití pokročilých algoritmů strojového učení pro automatizovanou analýzu chromatografických dat.
Vyvinutá LC/MS/MS metoda pro stanovení HAAs, bromátu a chlorátu dosahuje vysoké citlivosti, rychlosti a reprodukovatelnosti bez potřeby náročné předúpravy vzorku. Je plně konformní s EPA 557 a prokázala svou spolehlivost v reálných vzorcích pitné vody.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Analýza haloctanových kyselin (HAAs), bromátu a chlorátu v pitné vodě je klíčová pro ochranu veřejného zdraví. Při chloraci vody vznikají vedlejší produkty dezinfekce (DBPs), z nichž některé jsou toxické a regulované na mezinárodní úrovni. Vysoká citlivost a specifita detekce těchto látek umožňuje sledovat jejich koncentrace na úrovni pod µg/L a zajistit dodržování legislativních limitů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout rychlou, jednoduchou a citlivou metodu pro simultánní stanovení devíti HAAs, bromátu a chlorátu v pitné vodě. Navržená metoda využívá přímou injekci vzorku bez předchozí filtrace či koncentračních kroků, což významně zkracuje dobu analýzy a minimalizuje vliv maticových interferencí. Metoda byla validována dle protokolů US EPA Method 557 a aplikována na reálné vzorky z města São Paulo v Brazílii.
Použitá metodika a instrumentace
Pro chromatografickou separaci byla použita Agilent 1290 Infinity II LC s Poroshell 120 HPH-C18 kolonkou (3,0 × 150 mm, 2,7 µm) při 40 °C a průtoku 0,25 mL/min. Mobilní fáze sestávala z vody s 0,05 % kyseliny mravenčí (A) a methanolu (B) v gradientu od 95 % A/5 % B na počátku do 5 % A/95 % B za 9 minut. Vzorky o objemu 20 µL byly injikovány přímo. Detekce probíhala na Agilent 6470A triple quadrupole LC/MS v režimu dynamického MRM v negativním módu s použitím izotopového interního standardu (MCAA-2-13C).
Hlavní výsledky a diskuse
- Celková doba analýzy 12 minut je přibližně pětkrát kratší než u EPA Method 557.
- Mez detekce (LOD) dosahují 0,003–0,04 µg/L a kvantifikační limity (LOQ) 0,01–0,13 µg/L, nižší než požadavky EU a USA.
- Lineární kalibrační závislosti v rozsahu 0,02–100 µg/L s koeficienty determinace R² > 0,997.
- Střední procenta zpětných zisků při odběru spikovaných vzorků 85,2–107,7 % (RSD < 15 %), bez významného potlačení signálu.
- Aplikace na pitnou vodu ze São Paula ukázala koncentrace HAA9 od 3,0 do 95,7 µg/L; v jednom případě součet HAA překročil limit 60 µg/L.
Přínosy a praktické využití metody
Navržená metoda umožňuje vysokou propustnost vzorků díky přímé injekci bez přípravných kroků, zkrácené době analýzy a vynikajícím analytickým parametrům. Je vhodná pro rutinní monitorování kvality pitné vody v laboratořích veřejných vodárenských společností, průmyslových podnicích i výzkumných ústavech.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalšími směry jsou rozšíření metody o další skupiny DBPs, integrace online vzorkovačů pro kontinuální monitoring, vývoj miniaturizovaných systémů a využití pokročilých algoritmů strojového učení pro automatizovanou analýzu chromatografických dat.
Závěr
Vyvinutá LC/MS/MS metoda pro stanovení HAAs, bromátu a chlorátu dosahuje vysoké citlivosti, rychlosti a reprodukovatelnosti bez potřeby náročné předúpravy vzorku. Je plně konformní s EPA 557 a prokázala svou spolehlivost v reálných vzorcích pitné vody.
Reference
- Akin EW, Hoff JC, Lippy EC. Waterborne Outbreak Control: Which Disinfectant? Environ Health Perspect. 1982;46:7–12.
- LeChevallier MW, Au KK. Water Treatment and Pathogen Control: Process Efficiency in Achieving Safe. London: IWA; 2004.
- Liang L, Singer PC. Factors Influencing the Formation and Relative Distribution of Haloacetic Acids and Trihalomethanes in Drinking Water. Environ Sci Technol. 2003;37:2920–2928.
- Stevens AA et al. Chlorination of Organics in Drinking Water. J Am Water Works Assoc. 1976;68:615–620.
- Richardson SD. Disinfection By-Products and Other Emerging Contaminants in Drinking Water. Trends Anal Chem. 2003;22:666–684.
- Chaves RS et al. Hazard and Mode of Action of Disinfection By-Products in Water for Human Consumption. Comp Biochem Physiol C. 2019;223:53–61.
- U.S. EPA. Disinfectants and Disinfection By-Products: Proposed Rule. Fed Reg. 1994;59:38668–38829.
- U.S. EPA. National Primary Drinking Water Regulations: Stage 2 Disinfectants and Disinfection by-products rule. Fed Reg. 2006;71:388–493.
- U.S. EPA. Revisions to the Unregulated Contaminant Monitoring Rule (UCMR4). Fed Regist. 2016;81:92666–92692.
- EU. Council Directive 98/83/EC on the quality of water intended for human consumption. OJEC L330. 1998:1–32.
- European Parliament. Legislative Resolution 28 March 2019 on the Proposal for a Directive on the Quality of Water for Human Consumption.
- Munch DJ, Munch JW, Pawlecki AM. Determination of Haloacetic Acids and Dalapon in Drinking Water by LLE, Derivatization and GC-ECD, EPA 552.2. Methods for the Determination of Organic Compounds, Supplement III. 1995.
- Li W et al. Determination of Ten Haloacetic Acids in Water Using GC-MS. Anal Methods. 2013;5:2258–2266.
- Martínez D, Borrull F, Calull M. HAAs by Capillary Zone Electrophoresis. J Chromatogr A. 1999;835:187–196.
- Kubán P et al. Determination of Priority HAAs by CE-C4D and SPE. J Sep Sci. 2012;35:666–673.
- Zhang H et al. Pressure-Assisted Electrokinetic Injection for On-Line Enrichment in CE-MS for HAAs. Anal Chim Acta. 2011;706:176–183.
- U.S. EPA. Method 557: Determination of HAAs, Bromate, Dalapon by IC-ESI-MS/MS. 2009.
- Meng L et al. Trace Determination of Nine HAAs by LC-ESI-MS/MS. J Chromatogr A. 2010;1217:4873–4876.
- Luo Q et al. Chromatographic Conditions for HAAs by UPLC-ESI-MS. J Chromatogr A. 2013;1277:26–34.
- Chen C-Y, Chang S-N, Wang G-S. Determination of Ten HAAs by HPLC/UHPLC-MS/MS. J Chromatogr Sci. 2009;47:67–74.
- Loos R, Barceló D. HAAs in Aqueous Environments by SPE–IP-LC–ESI-MS. J Chromatogr A. 2001;938:45–55.
- U.S. EPA. Statistical Protocol for Determination of LCMRL and Method Validation at the MRL. 2004;EPA-815-R-05-006.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Simultaneous LC-MS/MS Analysis of Haloacetic Acids, Bromate, Chlorate, and Dalaponin Water Samples
2021|Shimadzu|Aplikace
Liquid Chromatography Mass Spectrometry SSI-LCMS-134 Simultaneous LC-MS/MS Analysis of Haloacetic Acids, Bromate, Chlorate, and Dalapon in Water Samples Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-8060NX ■ Summary During the disinfection of drinking water, disinfection byproducts are created. These include haloacetic acids, bromate,…
Klíčová slova
cdbaa, cdbaadalapon, dalaponbdcaa, bdcaatbaa, tbaambaa, mbaabcaa, bcaadbaa, dbaatcaa, tcaamcaa, mcaadcaa, dcaaratio, ratioarea, areawater, waterbromate, bromateloq
Fast determination of nine haloacetic acids, bromate, and dalapon at trace levels in drinking water samples by tandem IC-MS/MS
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73343 Fast determination of nine haloacetic acids, bromate, and dalapon at trace levels in drinking water samples by tandem IC-MS/MS Authors: Xin Zhang, Charanjit Saini, Chris Pohl, and Yan Liu Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: IC-MS/MS, HAA5,…
Klíčová slova
dalapon, dalaponlssm, lssmbdcaa, bdcaawater, watercdbaa, cdbaabcaa, bcaambaa, mbaatbaa, tbaadbaa, dbaabromate, bromatedrinking, drinkingtcaa, tcaamcaa, mcaadcaa, dcaarec
ArabLab: Analysis of Disinfection Byproducts by Ion Chromatography
2017|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Analysis of Disinfection Byproducts by Ion Chromatography Elsamoul Hamdnalla Thermo Fisher Scientific The world leader in serving science Objectives: • Provide a better understanding of the simplicity of current IC technology, operation and main applications for disinfection byproducts • Disinfection…
Klíčová slova
dionex, dionexdcaa, dcaambaa, mbaabcaa, bcaadbaa, dbaatcaa, tcaamcaa, mcaadisinfection, disinfectionhaas, haasbyproducts, byproductsthermo, thermoscientific, scientifichydroxide, hydroxidecdbaa, cdbaabromate
Analysis of Disinfection Byproducts by Ion Chromatography
|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Analysis of Disinfection Byproducts by Ion Chromatography Elsamoul Hamdnalla Thermo Fisher Scientific The world leader in serving science Objectives: • Provide a better understanding of the simplicity of current IC technology, operation and main applications for disinfection byproducts • Disinfection…
Klíčová slova
dionex, dionexdcaa, dcaambaa, mbaabcaa, bcaadbaa, dbaatcaa, tcaamcaa, mcaadisinfection, disinfectionbyproducts, byproductsthermo, thermohaas, haashydroxide, hydroxidecdbaa, cdbaabromate, bromatescientific