Determination of haloacetic acids, bromate, and dalapon in drinking water using ion chromatography coupled to high-resolution accurate-mass (IC-HRAM) mass spectrometry

Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie, LC/Orbitrap, IC-MS, IC/MS/MS
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Ochrana pitné vody vyžaduje účinnou dezinfekci, která však vede k tvorbě nežádoucích vedlejších produktů, zejména halokyselin (HAAs), bromátu a pesticidu dalaponu. Tyto sloučeniny představují riziko pro lidské zdraví i životní prostředí, a proto je nutné je spolehlivě detekovat a kvantifikovat v nízkých koncentracích.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem aplikace bylo ověřit schopnost metodiky kombinující iontovou chromatografii (IC) a vysokorozlišovací orbitrapovou hmotnostní spektrometrii (HRAM MS) pro identifikaci a kvantifikaci devíti halokyselin, bromátu a dalaponu v pitné vodě. Studie porovnala tři akviziční režimy: full MS/ddMS2, t-SIM/ddMS2 a PRM.

Použitá metodika a instrumentace


Metoda vychází z přímé injekce vzorku bez derivatizace do systému Thermo Scientific Dionex ICS-6000 HPIC s IonPac AS31 kolonnou. Jako detektor sloužil Q Exactive HF Hybrid Quadrupole-Orbitrap MS v negativním ESI módu. Eluce probíhala gradientem KOH (17–85 mM) při 0,3 mL/min a teplotě kolony 15 °C. Pro potlačení nespecifických iontů byl použit Dionex ADRS 600 potlačovač. Byly využity tyto režimy měření:
  • Full-scan MS s data-dependent MS2 (inclusion list)
  • Targeted SIM s data-dependent MS2 (t-SIM/ddMS2)
  • Parallel reaction monitoring (PRM)

Software pro akvizici a zpracování dat tvořily Xcalibur a TraceFinder.

Hlavní výsledky a diskuse


Metoda umožnila baseline separaci všech analyzátů v čase 47 minut. Jednotlivé LCMRL hodnoty se pohybovaly v rozsahu 0,0011–0,18 μg/L, což překonává tradiční přístupy QQQ MS/MS. Linearita byla výborná (r2>0,998). Jednotková přesnost (RSD 0,08–8 %) a správnost (recovery 70–130 %) v modelových maticích potvrdily spolehlivost metody. Full-scan režim navíc umožnil zpětnou detekci nedefinovaných komponent (chlorit, chlorát, octan, malát apod.) bez opakovaného měření.

Přínosy a praktické využití metody


  • Eliminace potřeby derivatizace vzorků
  • Vysoká citlivost a selektivita díky vysokému rozlišení a přesné hmotnostní analýze
  • Souběžná kvantifikace cílových DBP i nekórovaných aniontů
  • Zjednodušené nastavení bez rozsáhlé optimalizace SRM přechodů

Budoucí trendy a možnosti využití


Rozšíření aplikace o další aniontové znečišťující látky (např. perchloráty, chloritany) díky full-scan datům. Implementace screeningových postupů a retroaktivní analýzy pro odhalení neznámých DBP. Automatizace workflow s využitím pokročilých softwarových nástrojů a integrace do datových platforem pro rychlý reporting.

Závěr


IC-HRAM MS na platformě Dionex ICS-6000 a Q Exactive HF prokázala vysokou citlivost, přesnost, linearitu a selektivitu při stanovení halokyselin, bromátu a dalaponu v pitné vodě. Metoda splňuje požadavky EPA 557, zjednodušuje analytický postup a poskytuje dodatečné možnosti pro netargetové a retrospektivní analýzy dat.

Reference


  • Krasner SW et al. Occurrence of a new generation of disinfection byproducts. Environ Sci Technol 2006;40:7175–7185.
  • Lee KJ et al. Distribution of chlorination by-products in treated water in Korea. Water Res 2001;35:2861–2872.
  • Pals JA et al. Biological mechanism for the toxicity of haloacetic acids. Environ Sci Technol 2011;45:5791–5797.
  • US EPA Stage 2 Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule. 2006.
  • Pisarenko AN et al. Rapid analysis of perchlorate, chlorate and bromate. Anal Chim Acta 2010;659:216–223.
  • EPA Method 557: Determination of Haloacetic Acids, Bromate, and Dalapon in Drinking Water by IC-MS. 2009.
  • Q Exactive HF Software Manual, Thermo Fisher Scientific, 2014.
  • LCMRL Calculator, EPA.
  • Lifongo LL et al. Thermal degradation of haloacetic acids in water. Int J Phys Sci 2010;5:738–747.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Tomorrow’s quantitation with the TSQ Fortis mass spectrometer: robust, reproducible quantitation workflows of haloacetic acids, bromate, and dalapon in water according to EPA Method 557
EPA Method 557 – Analysis of Haloacetic Acids, Dalapon, and Bromate in Drinking Water by IC-MS/MS
Fast determination of nine haloacetic acids, bromate, and dalapon at trace levels in drinking water samples by tandem IC-MS/MS
Enhanced Performance of a Triple Stage Quadrupole Mass Spectrometer with a Novel Axial Field Collision Cell