GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Orbitrap
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Dezinfekce pitné vody je nezbytná pro ochranu spotřebitelů před patogenními mikroorganismy. Chemické dezinfekční látky však reagují s přírodními organickými složkami ve vodě a vytvářejí nežádoucí disinfekční vedlejší produkty (DBP). Mezi nimi jsou jodované DBP obzvláště rizikové vzhledem k možné vyšší toxicitě oproti chlorovaným či bromovaným analogům.
Cíle a přehled studie
Studie popisuje vývoj a aplikaci metody pro objevování a identifikaci vznikajících iodo-DBP ve vzorcích chlorované a chloraminované vody pomocí plynové chromatografie spojené s orbitrapovým hmotnostním spektrometrem Q Exactive GC.
Použitá metodika a instrumentace
Laboratorní modelové reakce chlorace a chloraminace byly provedeny na Milli-Q vodě obohacené o referenční přírodní organické látky (NOM), bromidy (500 ppb) a jodidy (50 ppb). Po dezinfekci byly DBP extrahovány na XAD pryskyřici a eluovány ethylacetátem.
- Plynová chromatografie: TRACE 1310 GC s kolónou TG-5MS (60 m × 0,25 mm × 0,25 μm), splitless injekce 1 μL, přenosová trubice 280 °C.
- Hmotnostní spektrometrie: Q Exactive GC Orbitrap, EI (70 eV, 230 °C) a CI (methan, 185 °C), plný sken m/z 50–650, rozlišení 60 000 FWHM, lockmass m/z 207,03235.
- Software: TraceFinder s automatickou dekonvolucí, vyhledáváním v NIST knihovně a High Resolution Filtering (±2 ppm).
Hlavní výsledky a diskuse
Workflow s dekonvolucí a HRF filtrem umožnil detekci a identifikaci osmi hlavních iodo-DBP:
- Iodomethan
- Chloroiodomethan
- Iodoacetaldehyd
- Diiodomethan
- Ethyl-iodoacetát
- Ethyl β-iodopropionát
- Chlorodiiodomethan
- Bromodiiodomethan
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a důvěryhodná detekce stopových a dosud neznámých jodovaných DBP.
- Vysoká selektivita a citlivost díky orbitrapovému rozlišení a mass-filteringu.
- Možnost kvantitativního srovnání profilů DBP v závislosti na typu dezinfekce.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodiku lze rozšířit na další třídy DBP a vodné matrice, kombinovat s LC-HRMS pro polární látky, optimalizovat automatizaci workflow a budovat specializované vysokopřesné databáze jodovaných DBP.
Závěr
Integrace Q Exactive GC s GC separací a softwarem TraceFinder poskytuje robustní a citlivé řešení pro objevování a přesné identifikace jodovaných DBP ve vodě, podporující lepší monitoring kvality pitné vody.
Reference
- Richardson SD, Fasano F, Ellington JJ et al. Occurrence and mammalian cell toxicity of iodinated disinfection byproducts in drinking water. Environ. Sci. Technol. 2008;42:8330–8338.
- Richardson SD, Plewa MJ, Wagner ED, Schoeny R, Demarini DM. Occurrence, genotoxicity, and carcinogenicity of regulated and emerging disinfection by-products in drinking water: a review and roadmap of research. Mutat. Res. 2007;636:178–242.
- Postigo C, Cojocariu CI, Richardson SD, Silcock P, Barcelo D. Characterization of iodinated disinfection by-products in chlorinated and chloraminated waters using Orbitrap-based gas chromatography-mass spectrometry. Anal. Bioanal. Chem. 2016. doi:10.1007/s00216-016-9435-x.
- Kwiecien NW et al. Accurate mass for improved metabolite identification via high-resolution GC/MS. Metabolomics. 2015.
- Krasner SW, Weinberg HS, Richardson SD et al. Occurrence of a new generation of disinfection byproducts. Environ. Sci. Technol. 2006;40:7175–7185.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.