Reduction of Matrix Effects with the Agilent 1200 Infinity Series Online SPE Solution

Význam tématu

Přesná kvantifikace pesticidů v povrchových i podzemních vodách čelí rušivým vlivům koelutujících matricových složek, které mohou ovlivnit ionizaci v ESI a vést k podhodnocení nebo nadhodnocení analytů. Online SPE integrované s LC-MS/MS přináší selektivní očištění vzorku před chromatografickou separací a významně snižuje matrix effects, což vede k robustnějšímu měření a zjednodušené kalibraci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo porovnat klasickou přímou injekci vzorku a online SPE pomocí systému Agilent 1200 Infinity Series a Agilent 6490 Triple Quadrupole LC/MS/MS pro stanovení skupiny pesticidů v ultrapure, pitné, povrchové a podzemní vodě. Testovaly se různé koncentrace (10–200 ng/L) s cílem vyhodnotit linearitu, opakovatelnost, výtažnost a vliv matrice. Dále byla ověřena použitelnost externí kalibrace oproti standard addition kalibraci.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza spočívala v automatizovaném online SPE s využitím Agilent 1290 Infinity Flexible Cube vybaveného dvěma 2-polohovými ventily pro střídání kolonek PLRP-S (2.1 × 12.5 mm, 15–20 µm). Systém zahrnoval také autosampler Agilent 1260 Infinity, 1260 Infinity Binary Pump, 1290 Infinity Thermostat a 6490 Triple Quadrupole LC/MS s technologií Jet Stream. Chromatografie probíhala na kolonce ZORBAX SB-AQ (2.1 × 150 mm, 3.5 µm) při 40 °C s mobilními fázemi voda/ACN obsahující 0.1 % kyseliny mravenčí a gradientním elucí rychlostí 0.5 mL/min. Vzorky byly uchovávány při 5 °C a do systému bylo injektováno 200 µL.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykázala v obou režimech linearitu s koeficientem determinace R² > 0.991 a opakovatelnost ploch s RSD < 10 % v reálných vodách. Výtažnosti online SPE se pohybovaly v rozmezí 75–120 %, retence analytů byla stabilní (RT RSD 0.1–0.2 %). U online SPE nebyl zaznamenán žádný carry-over, zatímco přímá injekce prokázala carry-over 0.07 % u dimethoatu. Porovnání kalibračních křivek odhalilo u přímé injekce potlačení signálu až o 22–27 %, kdežto u online SPE bylo potlačení sníženo na 7–16 % nebo došlo k mírnému zvýšení signálu. Externí kalibrace v online SPE přinesla výsledky srovnatelné se standard addition kalibrací pro vzorky s přídavkem 75 ng/L.

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné snížení vlivu matricových interferencí vedoucí k robustnějším výsledkům
• Minimální objem vzorku (< 1 mL) a vysoká úroveň automatizace zkracující analytický čas
• Úspora času a nákladů ve srovnání s offline SPE
• Možnost spolehlivé externí kalibrace bez časově náročného standard addition postupu
• Omezení produkce nebezpečného odpadu

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze dále optimalizovat úpravou složení a objemu těžícího roztoku (např. přidání acetonitrilu nebo kyseliny octové), nastavením různých průtoků a rozšířením výběru SPE sorbentů. Další perspektivy zahrnují aplikace na farmaceutika či hormony, integraci s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry, miniaturizované SPE moduly a přenosné systémy pro terénní monitoring.

Závěr

Systém Agilent 1200 Infinity Series Online SPE v kombinaci s triple kvadrupolem efektivně redukuje matrix effects a umožňuje přesnou a opakovatelnou kvantifikaci pesticidů v různých typech vodních vzorků. Externí kalibrace se ukázala jako dostatečná pro rutinní analýzy, což zrychluje workflow a snižuje celkové náklady.

Reference

• Naegele E., Detection of Basic and Acidic Pesticides and Herbicides at Trace Levels by Online SPE LC/MS in Drinking Water, Agilent Technologies Application Note 2014
• Trenholm R.A. et al., Online SPE LC-MS/MS analysis of pharmaceutical indicators in water: A green alternative to conventional methods, Talanta 2009, 79, s. 1425–1432
• Cuadros-Rodriguez L. et al., Principles of analytical calibration/quantification for the separation sciences, J. Chromatogr. A 2007, 1158, s. 33–46
• Anumol T., Snyder S.A., Rapid analysis of trace organic compounds in water by automated online SPE coupled to LC-MS/MS, Talanta 2015, 132, s. 77–86
• Thompson M., Standard additions: myth and reality, Analytical Methods Committee AMCTB No 37, 2009