EVALUATION OF AN ACCURATE-MASS QUADRUPOLE TIME-OF-FLIGHT (Q-TOF) LC/MS SYSTEM FOR THE DETERMINATION OF TRACE-LEVEL NONYLPHENOL POLYETHOXYLATES IN EFFLUENTS FROM NONACTIVATED SLUDGE BIOFILM REACTORS

Aplikace | 2015 | Agilent TechnologiesInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


NPEO jsou neiontové surfaktanty široce používané v průmyslu s textilu, tisku a čištění. Jejich biologický rozklad vede k nonylfenolu, který působí jako endokrinní disruptor a je zařazen mezi priority látky v rámci směrnice EU. Monitorování stopových hladin NPEO v odpadních vodách je klíčové pro ochranu vodních ekosystémů a zajištění souladu s legislativními normami.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo ověřit schopnost vysokorozlišovacího Agilent 6550 iFunnel Q-TOF LC/MS systému ve spojení s UHPLC 1290 Infinity detekovat a kvantifikovat NPEO při sub-µg/L hladinách v komplexních matricích odpadních vod z neaktivovaných biofilmových reaktorů. Studie vycházela z konceptu potvrzení kontaminantů dle rozhodnutí 2002/657/EC, jež stanovuje požadavek na identifikační body pro spolehlivou identifikaci organických znečišťujících látek.

Použitá metodika a instrumentace


  • Chemikálie a standardy: NP10EO (Fluka), voda Milli-Q, acetonitril a amoniumacetát LC-MS grade.
  • Vzorky: odtoky z biofilmových reaktorů GE Healthcare (vzorky z 2012-10-19 a 2013-04-25).
  • Příprava vzorků: lyofilizace, extrakce acetonitrilem pod tlakem (PFE), odsolení a čištění silně kationtovou výměnou (SCX), opětovná rekombinace v acetonitrilu.
  • UHPLC podmínky: Agilent 1290 Infinity, kolona ACE Excel 2 Phenyl (150×2,1 mm, 2 µm), gradient 40–97 % acetonitrilu, průtok 0,44 mL/min, injekční objem 7,4 µL.
  • MS podmínky: Agilent 6550 iFunnel Q-TOF, ESI v pozitivním módu, m/z 100–1700, lockmass y m/z 121,0509 a 922,0098, izolace ~1,3 m/z.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Úspěšná detekce a kvantifikace etoxylovaných homologů NP2EO–NP20EO při koncentracích <0,01 mg/L.
  • Opakovatelnost ≤ 5 % RSD pro jednotlivé etoxymery, hmotnostní přesnost 0,1–2,4 ppm.
  • MS/MS fragmentace potvrdila charakteristické ionty pro spolehlivou identifikaci dle systému identifikačních bodů (IPs).
  • Lineární rozsah pro nízké koncentrace (0,005–0,05 mg/L) s vyšší koncentrace vykazují saturaci signálu.
  • Ion-suppression efekty v komplexním matrice: ředění 1:5 a 1:10 zvýšilo signál 3,4× až 5,9×, doporučeno použití interních standardů nebo standard addition pro korekci maticových vlivů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Schopnost spolehlivé detekce sub-µg/L NPEO v reálných odpadních vodách.
  • Vysoká hmotnostní přesnost a citlivost podporuje splnění právních požadavků na monitoring.
  • Metoda vhodná pro environmentální laboratoře, QA/QC v průmyslu i výzkumné aplikace.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Optimalizace preanalytické přípravy pro minimalizaci ionizačních interferencí.
  • Použití ion-mobilitní separace nebo pokročilých aditiv pro lepší rozlišení oligomerů.
  • Nasazení izotopově značených interních standardů pro korekci maticových vlivů.
  • Automatizace pracovních postupů a rozšíření neřízeného screeningového přístupu (suspect/unknown screening).

Závěr


Popisovaný Q-TOF LC/MS postup spojení Agilent 6550 Q-TOF a UHPLC 1290 Infinity nabízí vynikající citlivost, přesnost hmoty i fragmentační schopnosti pro detekci a identifikaci stopových NPEO ve složitých odpadních vodách. Metoda splňuje požadavky legislativy a poskytuje robustní nástroj pro environmentální monitoring.

Reference


  1. Stenholm Å, Holmström S, Hjärthag S, Lind O. Environ Technol. 33(1-3):129-141 (2012).
  2. Ahel M, Giger W, Koch M. Water Res. 28:1131-1142 (1994).
  3. Ying GG, Williams B, Kookana R. Environ Int. 28:215-226 (2002).
  4. Stenholm Å, Holmström S, Drevin I. J Anal Chem. 66(12):1173-1179 (2011).
  5. Gallart-Ayala H, Moyano E, Galceran MT. Mass Spectrom Rev. 29:776-805 (2010).
  6. Petrović M, Barceló D. J Mass Spectrom. 36:1173-1185 (2001).
  7. Cantero M, Rubio S, Pérez-Bendito D. J Chromatogr A. 1046:147-153 (2004).
  8. Stenholm Å, Holmström S, Hjärthag S, Lind O. J Chromatogr A. 1216:6974-6977 (2009).
  9. Lopéz-Serna R, Petrović M, Barceló D. Chemosphere. 85:1390-1399 (2011).
  10. Petrović M et al. J Chromatogr A. 1217:4004-4017 (2010).
  11. Holčapek M, Jirásko R, Lísa M. J Chromatogr A. 1259:3-15 (2012).
  12. González S, Petrović M, Radetic M, Jovancic P, Ilic V, Barceló D. Rapid Commun Mass Spectrom. 22:1445-1454 (2008).
  13. Jessome L, Volmer D. LCGC North Am. 24:498-510 (2006).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Sensitive and selective quantitative analysis of Nonyl phenol ethoxylates (NPEOs) in textile samples by LC/MS/MS
Determination of Alkylphenols and Alkylphenol Mono- and Diethoxylates in Sewage Sludge by High Speed Gas Chromatography/Mass Spectrometry
LC/MS/MS Analysis of Alkylphenol Ethoxylates (APEO) and Alkylphenols (AP)
Specific determination of non-ionic surfactants in drinking-, waste- and surface water with high resolution mass spectrometry