Determination of nitrosamines in water by liquid chromatography tandem mass spectrometry

Význam tématu

Nitrosaminy jsou vysoce karcinogenní sloučeniny, které vznikají jako nežádoucí produkty dezinfekčních procesů vody a mohou se v pitné i odpadní vodě vyskytovat v koncentracích řádu ng/L. Zejména nitrosodimethylamin (NDMA) je považován za rizikový kontaminant, jehož hladiny regulují WHO i národní úřady.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem studie bylo vyvinout a ověřit citlivou, selektivní a reprodukovatelnou metodu pro stanovení osmi běžných nitrosaminů ve vodách pomocí kombinace SPE prekoncentrace a UHPLC-MS/MS analýzy na platformě Agilent.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation:

• Filtrace vzorků 0,22 μm membránou
• Přidání izotopového interního standardu D14-NDPA
• SPE extrakce a koncentrace extraktů na suchu
• Rekonsolidace do 1 mL 5% metanolu ve vodě

Chromatografie UHPLC:

• Agilent 1290 Infinity II
• Poroshell 120 EC-C18 (100×2,1 mm, 2,7 μm), 40 °C
• Fáze A: 0,1% kys. mravenčí ve vodě; fáze B: metanol
• Gradient 5→95 % B za 4 min, průtok 0,4 mL/min, injekce 10 μL

MS/MS detekce:

• Agilent 6470 Triple Quad, APCI pozitivní mód
• Teplota zdroje 325 °C, vaporizér 250 °C, plyn 4 L/min, tlak 35 psi
• MRM přechody pro každou sloučeninu s optimalizovanými zdrojovými a kolizními parametry

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární rozsah kalibrace 1–200 μg/L (R² ≥ 0,996)
• Meze detekce (LOD) < 0,5 ng/L díky 500× koncentračnímu faktoru SPE
• Recoveries 67–89 % a RSD 1,9–5,3 % při spikingu 5 a 20 ng/L ve vodě
• Reálné vzorky povrchové vody prokázaly nízké až nedetekovatelné hladiny nitrosaminů

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje vynikající citlivost a selektivitu pro rutinní monitorování stopových nitrosaminů v různých vodních matricích a splňuje regulační požadavky na pitnou i povrchovou vodu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace a on-line SPE pro vyšší propustnost laboratoří
• Rozšíření aplikace na další environmentální a biologické matrice
• Využití vysokorozlišených hmotnostních spektrometrů pro detekci nekonvenčních nitrosaminů

Závěr

Popsaná UHPLC-MS/MS metoda je vysoce citlivá, selektivní a přesná, umožňuje spolehlivé stanovení ng/L úrovní nitrosaminů ve vodách a je vhodná pro rutinní environmentální monitorování.

Reference

1. Jeffrey W. A. et al.: Detecting N-Nitrosamines in Drinking Water at Nanogram per Liter Levels Using Ammonia Positive Chemical Ionization, Environ. Sci. Technol. 2004, 38(18), 4835–4841.
2. World Health Organization: Guidelines for Drinking-Water Quality, 3rd ed., 2008.
3. Health Canada: Guidelines for Canadian Drinking Water Quality: Nitrosodimethylamine, 2011, Ottawa.
4. Agilent application note 5991-9224EN: Nitrosamines Analysis in Drinking Water Using GC/MS/MS—Equivalence to EPA Method 521.
5. U.S. EPA: Determination of nitrosamines in drinking water by SPE and GC-MS/MS, EPA/600/R-05/054.