Analysis of Organotin Compounds in Biological and Environmental Samples by Gas Chromatography and Pulsed Flame Photometric Detection (GC-PFPD)

Význam tématu

Organotinové sloučeniny mají rozsáhlé využití jako stabilizátory PVC, katalyzátory i biocidy a pesticidy. Díky perzistenci v životním prostředí a potenciálnímu účinku jako endokrinní disruptory zůstává jejich monitoring klíčovým pro ochranu ekosystémů i lidského zdraví.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo představit citlivou a selektivní metodu stanovení organotinů v biologických a environmentálních vzorcích pomocí plynové chromatografie s pulzním fotometrickým detektorem (GC-PFPD) s ppb mezí detekce. Příspěvek popisuje alkylaci tetraethylboritanem sodným, optimalizaci GC-PFPD podmínek, kalibrace a ukázková data z odpadní vody, kalu, moči a plazmy.

Použitá metodika

Derivatizace standardů i extraktů vzorků se provádí etylací 1% roztokem tetraethylboritanu sodného ve směsi THF nebo methanolu a octanového pufru (pH 4,9). Vzorky jsou po směšování inkubovány za inertní atmosféry a následně estrahovány organickým rozpouštědlem. Separace probíhá na kapilárním sloupci s programem pece od nízkých teplot k vysokým a split/splitless injekcí pro 1–2 μl vzorku.

Použitá instrumentace

• Plynové chromatografy Shimadzu GC-2010 Plus a Agilent 7890A
• Pulsní fotometrické detektory OI Analytical PFPD model 5380 a 5383
• Kapilární kolony Restek Rtx-1, Rtx-5, Rxi-5MS, Rxi-35SIL MS a Supelco SPB-1
• Injekční systém split/splitless, teplota inletu 250 °C
• Detektor: teplota 325–350 °C, toky vodíku 11–13,5 ml/min, kyslíku/plynu vzduch 10–13 ml/min
• Reagencie: tetraethylboritan sodný (pyrofórní), octanový pufr, inertní plyn

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace pro monobutyltin, dibutyltin, tributyltin a odvozené standardy vykázala lineární závislost (R2 ≥0,997) v rozsahu 0,5–250 ppb. Ve vzorcích odpadní vody a kalu nebyly MBT, DBT ani TBT detekovány. V moči byla zjištěna koncentrace 0,6 ppb MBT a 3,7 ppb DBT, v krvi po čištění aktivním hliníkem obdobné hodnoty. Problémy s kontaminací detektoru (tzv. ghost peak) se eliminují stříháním kolony na výstupu, pravidelnou údržbou inletu a nastavením časového okna pro cín.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká selektivita vůči organotinům oproti uhlovodíkům
• PPB citlivost vhodná pro environmentální i biologické matice
• Minimální investice a využití běžného laboratorního vybavení

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace přípravy vzorků a miniaturizace derivatizace
• Rozšíření detekce pro další organometalické látky
• Vývoj odolnějších detektorů s nižší potřebou údržby

Závěr

GC-PFPD s etylací vzorků představuje spolehlivou a citlivou techniku pro rutinní analýzu organotinů v různých matricích. Metoda kombinuje selektivitu, nízké meze detekce a snadnou implementaci v laboratořích.

Reference

1. Leermakers M., Nuyttens J., Baeyens W. 2005. Organotin Analysis by GC-PFPD. Anal Bioanal Chem. 381:1272–1280.
2. Sunday A. O., Alafara B. A., Oladele O. G. 2012. Toxicity and Speciation Analysis of Organotin Compounds. Chem Speciat Bioavailab. 26(4).
3. European Commission. 2013. Toy Safety Directive 2009/48/EC Rev 1.3.
4. Evans O., Kauffman P., Vonderheide A. P., Wymer L. J., Morgan J. N. 2009. Determination of Organotin Compounds in Water Matrices by GC-PFPD. Microchem J.
5. Dorman F. 1998. Organo Tin Analysis by Capillary GC. Restek Applications Note.
6. Amirav A., Jing H. 1995. Pulsed Flame Photometric Detector for GC. Tel Aviv University.