GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, LECO
Význam tématu
Household prach představuje významné prostředí pro akumulaci perzistentních organických látek, mezi něž patří polychlorované parafíny (PCP). Tyto syntetické sloučeniny se široce používají jako zpomalovače hoření, plastifikátory či mazadla a mohou se hromadit v domácnostech v důsledku expozice z vnějšího prostředí i z výrobků běžné spotřeby. Vzhledem ke komplexnímu složení PCP a jejich nízkým koncentracím v prachu je klíčové vyvinout citlivou a selektivní analytickou metodu pro spolehlivou kvantifikaci.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo optimalizovat a ověřit analytický přístup využívající komplexní dvourozměrnou plynovou chromatografii GC×GC ve spojení s vysokorozlišovacím time-of-flight spektrometrem (HRTOFMS) v režimu negativní ionizace elektronovým zachycením (ECNI). Metoda měla zajistit dostatečnou citlivost i selektivitu pro rozlišení krátko- a středněřetězcových PCP v prachových vzorcích a standardní referenční matrici.
Použitá metodika a instrumentace
Pro extrakci PCP z prachu byly použity směsi dichlormethanu a hexanu, sonikace a následná koncentrační příprava pod dusíkem. Kvantifikace probíhala pomocí GC×GC s modulačním zařízením Dual Stage QuadJet™ a sekundární kolónou Rxi-17Sil MS. Hlavní parametry:
- Injekce 3 µL, splitless, 280 °C
- Proud helia 1,0 mL/min
- Primární kolona HP-5MS UI, 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm
- Modulační perioda 8 s, sekundární pec +15 °C
- HRTOFMS LECO Pegasus HRT+ 4D, rozlišení 25 000, mass accuracy 1 ppm
- Režim ionizace ECNI s metanem jako reagenčním plynem
Hlavní výsledky a diskuse
GC×GC umožnila oddělení skupin PCP podle součtu atomů uhlíku a chloru do tzv. cloudů, což v kombinaci s vysokým rozlišením HRTOFMS a ECNI vedlo ke značnému zvýšení citlivosti a potlačení izobarických interferencí. Kalibrační závislosti pro skupiny 5–8 vykazovaly kvadratický vztah s koeficienty R2 nad 0,99. Aplikace na standardní referenční materiál NIST 2585 přinesla výsledky SCCP 11,1 µg/g a MCCP 11,2 µg/g, což odpovídá literárním hodnotám. Analýza domácího prachu odhalila nižší koncentrace (8,1 a 8,8 µg/g).
Přínosy a praktické využití metody
Deklarovaná metoda umožňuje rychlou a citlivou kvantifikaci širokého spektra PCP v prachových vzorcích bez náročných separačních kroků. Vhodnost pro rutinní kontrolu expozice v domácnostech, průmyslových provozech i v environmentálních studiích je podpořena vysokou opakovatelností a selektivitou.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může směřovat k zavedení internalních standardů individualizovaně pro každou PCP homologickou řadu a k automatizaci zpracování dat pomocí pokročilých algoritmů strojového učení. Zároveň je možné metodu rozšířit o screening dalších perzistentních organických polutantů v komplexních matricích.
Závěr
GC×GC-HRTOFMS v ECNI režimu v kombinaci s cloud quant přístupy poskytuje robustní a vysoce selektivní analytickou proceduru pro kvantifikaci SCCP a MCCP v prachových vzorcích. Výsledky pro SRM i reálné vzorky potvrzují spolehlivost metody pro environmentální a toxikologické studie.
Reference
- C. Moschet, T. Anumol, B. M. Lew, D. H. Bennett, T. M. Young, Environ. Sci. Technol. 52(5), 2878–2887 (2018). DOI: 10.1021/acs.est.7b0576
- H. Shang, X. Fan, C. Kubwabo, P. E. Rasmussen, Environ. Sci. Pollut. Res. 26, 7453–7462 (2019)
- M. Brits, J. de Boer, E. R. Rohwer, J. De Vos, J. M. Weiss, S. H. Brandsma, Chemosphere 238, 124643
- S. H. Brandsma, M. Brits, Q. R. Groenewoud, M. J. M. van Velzen, P. E. G. Leonards, J. de Boer, Environ. Sci. Technol. 53(13), 7595–7603 (2019)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.