Enhanced Quantitative Analysis of Polychlorinated Paraffins by Comprehensive GCxGC-HRTOFMS with Negative Chemical Ionization

Aplikace | 2022 | LECOInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Agilent 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


  1. 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
  2. H. Shang, X. Fan, C. Kubwabo, P. E. Rasmussen, Environ. Sci. Pollut. Res. 26, 7453–7462 (2019)
  3. M. Brits, J. de Boer, E. R. Rohwer, J. De Vos, J. M. Weiss, S. H. Brandsma, Chemosphere 238, 124643
  4. 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.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Škola MS: Prachy … necílený screening s využitím GCxGC HRMS instrumentace
Comprehensive Analysis of Short-Chained Chlorinated Paraffinsand other POPs in Environmental Samples by GCxGC-HR-TOFMS with a Novel Ion Source
Analysis of Trace Persistent Organic Pollutants (POPs) in Dust Using a Novel Multi-Mode Ionization Source and High ResolutionTime-of-Flight Mass Spectrometry
Characterization of PFAS and Other Pollutants in Household Dust Using GCxGC-HRTOFMS and Spectral Analysis Tools (SAT)