GC/MSD, SPME, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, Merck
Význam tématu
Analytické stanovení syntetických lineárních musk sloučenin v odpadních vodách je klíčové pro hodnocení jejich šíření v životním prostředí a rizik spojených s perzistencí, bioakumulací a toxickými účinky. S narůstajícím využíváním těchto látek v kosmetice, čisticích prostředcích a dalších produktech osobní péče je nutné vyvíjet citlivé, efektivní a šetrné metody monitoringu.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat metodu HS-SPME ve spojení s GC-MS pro kvantitativní stanovení čtyř vybraných lineárních musk sloučenin (dihydromyrcenol, cyklohexylethylacetát, arofir, cyclacet/jasmocyclen) v odpadních vodách z čistírny odpadních vod (ČOV) Veterinární a farmaceutické univerzity Brno a současně zhodnotit účinnost samotného čisticího procesu.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky 24hodinových splavenin byly odebírány na přítoku a odtoku ČOV. Do 22ml skleněných patron se přidalo 3g NaCl pro vysolování analytů a 14ml vzorku odpadní vody. Při 50 °C a ručním HS-SPME držáku bylo extrahováno 30 min na vlákno 65 μm PDMS/DVB. Desorpce ve splitless módu proběhla přímo v dávkovači GC Agilent 6890N spojeném s MSD 5973N. Pro separaci sloužila kolona DB-5MS (20 m × 0,18 mm × 0,18 μm). Teplotní program: 50 °C (3 min) → 15 °C/min do 80 °C → 5 °C/min do 120 °C (5 min) → 20 °C/min do 280 °C (1 min). Iontizace: EI 70 eV, SIM režim (m/z 59, 81, 71, 66). Kvantifikace standardním přídavkem.
Hlavní výsledky a diskuse
Pro HS-SPME byla nejúčinnější kombinace vysolování, vlákna PDMS/DVB, teploty 50 °C a extrakční doby 30 min. Přídavek soli výrazně zvýšil odezvy. Metoda dosahuje LOD 0,26–0,49 ng/l, LOQ 0,85–1,64 ng/l, R2 > 0,99 a opakovatelnosti (RSD) 5,6–7,3 %. V reálných vzorcích byl na přítoku ČOV nejhojněji detekován dihydromyrcenol (0,346–3,008 μg/l), ostatní analýty ve stovkách až tisícinách μg/l. Na odtoku byly koncentrace většiny sloučenin pod LOQ, cyclacet/jasmocyclen se objevil v několika vzorcích v nízkých ng/l.
Přínosy a praktické využití metody
- Integrovaná extrakce, koncentrační krok a čištění v jednom kroku bez použití organických rozpouštědel
- Automatizace a vhodnost pro rutinní monitoring vodních matric
- Vysoká citlivost umožňuje sledování stopových koncentrací musk sloučenin
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze dále rozšířit na multikomponentní analýzu dalších perzistentních organických polutantů, kombinovat s LC-MS pro méně těkavé látky, využít přenosné SPME jednotky pro terénní měření a implementovat vyspělé datové zpracování pro screeningová hodnocení.
Závěr
Optimalizovaná HS-SPME-GC-MS metoda prokázala vysokou selektivitu, citlivost a reprodukovatelnost ve stanovení lineárních musk sloučenin v odpadních vodách. ČOV Veterinární a farmaceutické univerzity Brno dosahuje při čištění účinnosti nad 99 % u tří z čtyř sledovaných musk sloučenin, což významně omezí jejich další šíření v životním prostředí.
Reference
- Roosens L., Covaci A., Neels H.: Chemosphere 69, 1540 (2007).
- Yin J. et al.: Chemosphere 87, 1018 (2012).
- Villa S. et al.: Sci. Total Environ. 416, 137 (2012).
- Chase D. A. et al.: Sci. Total Environ. 416, 253 (2012).
- Duedahl‐Olesen L. et al.: Chemosphere 61, 422 (2005).
- Regueiro J. et al.: J. Chromatogr. A 1216, 2805 (2009).
- Christian M. S. et al.: Toxicol. Lett. 111, 169 (1999).
- Steinberg P. et al.: Toxicol. Lett. 111, 151 (1999).
- Doležalová W. H. et al.: Chem. Listy 107, 172 (2013).
- Shek W. M. et al.: Mar. Pollut. Bull. 57, 373 (2008).
- Bitsch N. et al.: Arch. Environ. Contam. Toxicol. 43, 257 (2002).
- Hutter H. P. et al.: Sci. Total Environ. 407, 4821 (2009).
- Arbulu M. et al.: J. Chromatogr. A 1218, 3048 (2011).
- Schmeiser H. H. et al.: Int. J. Hyg. Environ. Health 203, 293 (2001).
- Sommer C.: Handb. Environ. Chem. 3, 1 (2004).
- Rimkus G. G.: Toxicol. Lett. 111, 37 (1999).
- Ricking M. et al.: Mar. Pollut. Bull. 46, 410 (2003).
- Bester K.: J. Chromatogr. A 1216, 470 (2009).
- Sumner N. R. et al.: Environ. Pollut. 158, 215 (2010).
- Eh M.: Chem. Biodiv. 12, 1975 (2004).
- Rianawati E., Balasubramanian R.: Phys. Chem. Earth 34, 857 (2009).
- Balasubramanian S., Panigrahi S.: Food Bioprocess Technol. 4, 1 (2011).
- Kotowska U. et al.: Environ. Monit. Assess. 184, 2893 (2012).
- Zouhar L. et al.: Fresenius Environ. Bull. 21, 3352 (2012).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.