Detection of Trace-Level Herbicides in Drinking, Surface and Ground Water Using the Agilent 1200 Infinity Series Online SPE Solution

Význam tématu

Monitoring reziduí herbicidů a jejich metabolitů ve vodách je klíčové pro ochranu životního prostředí a zdraví populace. Regulace stanovují limity na úrovni 0,1 µg/L a analytické metody musejí dosahovat kvantifikace pod 0,025 µg/L.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je demonstrovat výkonnost systému Agilent 1200 Infinity Series Online SPE v kombinaci s Agilent 6460 Triple Quadrupole LC/MS pro analýzu 27 herbicidů a jejich metabolitů na stopových úrovních v pitné, povrchové a podzemní vodě. Metoda vyhovuje požadavkům německé normy DIN 38407-36 a byla ověřena v mezilaboratorní studii.

Použitá metodika a instrumentace

• Online obohacení vzorku pomocí Agilent 1200 Infinity Series Online SPE Solution s 1290 Infinity Flexible Cube a multidraw kit (objem vzorku až 1800 µL)
• Trapping kolony PLRP-S (2,1 × 12,5 mm) na 2pozicovém/10portovém ventilu pro střídání zátěže a elučního kroku
• Analytická chromatografie na Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 (2,1 × 150 mm, 3,5 µm) s gradientem vody a acetonitrilu obohacených o 5 mM ammonium formiátu a 0,1 % kyseliny mravenčí
• Detekce MRM metodou na Agilent 6460 Triple Quadrupole LC/MS s technologií Jet Stream a MassHunter softwarem pro optimalizaci fragmentoru, kolizní energie a zdrojových podmínek
• Řízení teploty vzorku 5 °C, kolony 30 °C; objem injekce 900 µL; průtok 0,4 mL/min; doba analýzy 22,1 min plus reekvilibrace

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární rozsah kalibrace 10 až 500 ng/L s koeficientem determinace R2 > 0,999 pro většinu látek
• Mez kvantifikace pod 25 ng/L; u Ethofumesatu zaznamenána mírně nižší linearita (R2 > 0,973)
• Obdobný výkon v různých matrixích: pitná, podzemní a dvě povrchové vody se zvýšeným obsahem suspendovaných částic
• Přesnosti oblasti signálu (RSD) < 5 % (výjimečně < 9 %); RT přesnost RSD < 0,1 % (± 0,9 s)
• Většina naměřených koncentrací se pohybovala v rozmezí 80–120 % referenčních hodnot; vybrané odchylky u alachloru, terbutylazinu a chlorpyrifosu

Přínosy a praktické využití metody

Online SPE přináší významné úspory času, spotřeby rozpouštědel a pracovní síly ve srovnání s offline SPE. Výsledkem je vysoká citlivost a reprodukovatelnost vhodná pro rutinní monitoring kvality vody a dodržování legislativních limitů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s pokročilými hmotnostními spektrometry pro rozšířenou detekci dalších polutantů
• Automatizace a miniaturizace online SPE modulů pro on site analýzy
• Propojení s vysokorozlišovacími technikami HRMS a datovými platformami pro non-target screening
• Implementace do rutinní kontroly vody v různých průmyslových odvětvích

Závěr

Popsaná metoda kombinuje online solid phase extraction a triple quadrupole LC/MS pro spolehlivou detekci stopových herbicidů v různých typech vod. Vysoká linearita, nízké meze kvantifikace, dobré reprodukovatelné recoveries a přesnosti potvrzují vhodnost pro rutinní monitoring ve shodě s mezinárodními standardy.

Reference

• DIN 38407-36: Metoda pro stanovení neutrálních herbicidů a jejich metabolitů ve vodách
• Směrnice Rady EU 98/83/ES o jakosti vody určené k lidské spotřebě
• E. Naegele: Quantification of trace-level herbicides in drinking water by online SPE and triple quadrupole MS detection, Agilent Technologies Application Note, 2013