GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/IT, GC/SQ, GC/QQQ, HPLC, Iontová chromatografie, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, LC/QQQ, ICP/MS, Speciační analýza
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Rychlá a citlivá detekce pesticidů a herbicidů ve vodních vzorcích je klíčová pro ochranu lidského zdraví a životního prostředí.
Metody umožňující přímou analýzu bez složité přípravy šetří čas a minimalizují riziko ztráty cílových látek.
Vysoce přesné hmotnostní spektrometry a online technologie SPE/LC-MS umožňují monitorovat stopové úrovně kontaminantů (ng–pg/L) v pitné i odpadní vodě.
Cíle a přehled studie / článku
Účelem prezentovaných studií je demonstrovat různé přístupy k analýze pesticidů ve vodě:
- Metoda DART-Orbitrap HRAM MS pro přímou ionizaci a identifikaci 23 pesticidů na úrovni ng/mL.
- Online SPE-LC-MS s Exactive Orbitrap pro komplexní screening a kvantifikaci širokého spektra pesticidů (EQuAN MAX).
- Fast-HPLC + EQuan direct injection na TSQ Quantum Access MAX pro 11 regulovaných pesticidů za 6 minut.
- Online SPE + TraceFinder pro sub-pg/mL analýzu triazinových herbicidů v pitné vodě (EPA 536.0).
- Online SPE + UV-HPLC pro paraquat a diquat podle EPA 549.2 a EU 98/83/EC.
Použitá metodika a instrumentace
Významné technologie a přístroje:
- DART®-SVP + Orbitrap (Exactive) – přímá analýza bez chromatografie.
- UltiMate 3000 x2 Dual RSLC + EQuan/SPE + TSQ Quantum Access MAX – tandemová LC-MS/MS analýza.
- Accela UHPLC + 6-port ventil + Hypersil GOLD kolony – Fast-HPLC se vzorky 1–20 mL.
- Online SPE kolony Acclaim Trinity P1 Guard + Q1 Analytical – hydrophilní interakce pro paraquat/diquat.
- Software TraceFinder, LCQUAN, Xcalibur – správa metod, automatizované vyhodnocení, potlačení falešných pozitiv.
Hlavní výsledky a diskuse
- DART-Orbitrap MS: identifikováno 23 pesticidů s přesností <1 ppm, detekce až 1 ng/mL bez předúpravy.
- Exactive Orbitrap + online SPE: lineární rozsah 0,02–0,6 µg/L, R2 > 0,99; screening stovek sloučenin.
- Fast-HPLC + TSQ: kompletní separace 11 aktivních látek do 3 min, celkově 6 min run time.
- TraceFinder + online SPE: sub-ppt limity (0,1–1 pg/mL), validace komponent a vzájemné izotopické poměry.
- UV-HPLC online SPE (EPA 549.2): MDL paraquat/diquat ~0,09–0,10 µg/L, bez ion-pairing činidel.
Přínosy a praktické využití metody
- Vyšší protiprostředěná odolnost: výrazné potlačení matricových interferencí a falešně pozitivních výsledků.
- Úspora času a nákladů: odstranění složitých offline kroků, plná automatizace on-line SPE.
- Široká univerzálnost: jediný běh pro cílený i necílený screening, možnost rychlého rozšíření databáze.
- Citlivost: detekce na úrovni ng–pg/L umožňuje splnit přísné limity regulátorů (EPA, EU).
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s vysokorychlostními LC a multiplexními ionizačními technikami (DART, DESI).
- Automatizace kvantitativních workflow s pokročilými AI nástroji pro interpretaci dat.
- Rozšíření online SPE pro rizikové matrice – pitné vody, odpadní vody, půdní výluhy.
- Vyhodnocení neznámých látek pomocí HRAM a databází – identifikace nových kontaminantů.
Závěr
Moderní analytické platformy kombinující online SPE, rychlou chromatografii a vysoce citlivé MS detektory nabízí robustní, opakovatelné a vysoce citlivé analýzy pesticidů a herbicidů ve vodách. Od přímé DART-Orbitrap analýzy až po LC-MS/MS a UV-HPLC metody pro paraquat/diquat lze dosáhnout sub-ppt detekčních limitů bez komplikovaných offline prekoncentrací.
Reference
- Cody, R.B. et al., Anal. Chem. 2005, 77, 2297.
- EPA Method 536.0, Draft 2007, US EPA.
- EPA Method 549.2, 1997, US EPA.
- EU Directive 98/83/EC, 1998.
- Thermo Fisher Scientific Application Notes AN605, AN63413, AN63629, AN64190.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.