VYUŽITÍ METODY MIKROEXTRAKCE TUHOU FÁZÍ PRO STANOVENÍ BISFENOLŮ VE VODÁCH

Význam tématu

Životní prostředí je zatíženo rezidui bisfenolů pocházejících z obalových materiálů na bázi polymerů. Bisfenol A (BPA) a jeho sourozenci bisfenol F (BPF) a jejich diglycidyl ethery (BADGE, BFDGE) vykazují endokrinní a karcinogenní účinky při migračním přechodu do vody. Společnosti EFSA i US EPA stanovily tolerovatelný denní příjem BPA na 50 µg/kg tělesné hmotnosti/den, přesto produkce roste. Potřebujeme spolehlivé, rychlé a selektivní metody pro detekci a kvantifikaci těchto kontaminantů v různých vodních matricích.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat metodu přímé mikroextrakce tuhou fází (SPME) v kombinaci s plynovou chromatografií s hmotnostní detekcí (GC-MS) pro simultánní stanovení BPA, BPF, BADGE a BFDGE ve vodách. Studie zahrnovala výběr ideálního typu SPME vlákna, optimalizaci podmínek extrakce, derivatizace a následnou validaci metody.

Použitá metodika a instrumentace

• Přístroje: plynový chromatograf Agilent 6890N s hmotnostním spektrometrem 5973N, elektromagnetické míchadlo IKA RCT basic, manuální držák SPME (Supelco).
• SPME vlákna testovaná: DVB/CAR/PDMS 50/30 µm; PDMS/DVB 65 µm; PDMS 7 µm; PDMS 100 µm; polyakrylát 85 µm.
• Podmínky SPME: 7,5 ml vzorku + 100 µl standardu; předmíchání 10 min; extrakce 10 min při míchání; nejlepší vlákno DVB/CAR/PDMS.
• Derivatizace: N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamid (BSTFA), 5 µl aceton, 50 µl BSTFA, 60 °C, 20 min.
• GC-MS podmínky: kolona DB-5MS, teplotní program 150 °C (2 min) → 270 °C (30 °C/min, 6 min) → 290 °C (10 °C/min, 2 min), He 1,1 ml/min, splitless.

Hlavní výsledky a diskuse

• Výběr vlákna: nejlepší výtěžnost pro všechny analyty měla sorpční fáze DVB/CAR/PDMS.
• Validace: meze detekce (LOD) a stanovitelnosti (LOQ) v rozmezí od 0,03 do 3,39 µg/l a od 0,10 do 11,31 µg/l; RSD 10–16 %; r2 > 0,95.
• Analýza reálných vzorků: BPA ve všech sledovaných vzorcích pod LOQ/LOD; BPF 14–23 µg/l; BADGE ~19 µg/l; BFDGE 15–20 µg/l jak v povrchových, tak balených vodách.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizovaná přímá SPME-GC-MS metoda umožňuje rychlé a ekologické stanovení čtyř bisfenolů ve vodách bez nutnosti složitého vzorkového čištění. Díky vysoké selektivitě a citlivosti je vhodná pro rutinní monitorování kvality pitné, balené i povrchové vody v laboratořích QA/QC a výzkumných útvarech.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace SPME a online coupling s GC nebo LC-MS/MS pro vyšší propustnost analýz.
• Vývoj nových sorbentů cílených na polární i nepolární bisfenoly.
• Integrace s miniaturizovanými detektory pro in situ nebo polopracovištní měření.
• Rozšíření na dalších environmentálních matricích (půda, sedimenty, biota).

Závěr

Byla vyvinuta a validována citlivá a reprodukovatelná metoda přímé SPME ve spojení s GC-MS pro simultánní stanovení BPA, BPF, BADGE a BFDGE ve vodách. Metoda vykazuje dostatečné meze detekce, lineární kalibrace a jednoduchý pracovní postup bez potřeby rozsáhlého čištění vzorku.

Reference

• Ballesteros-Gomez A., Rubio S., Perez-Bendito D.: J. Chromatogr. A 1216, 449 (2009).
• Fernandez M. F. et al.: Reprod. Toxicol. 24, 259 (2007).
• Zafra A. et al.: Water Res. 37, 735 (2003).
• Xiangli L. et al.: Chin. J. Anal. Chem. 34, 325 (2006).
• Pleskacova H.: Diplomová práce, VFU Brno 2008.
• LAMBDA LIFE a.s.: SPME.pdf, 2010.
• Vilchez J. L. et al.: Anal. Chim. Acta 431, 31 (2001).
• ASTM E2008-01: Standard Test Method for Bisphenols by LC-MS.
• Jordakova I. et al.: Czech J. Food Sci. 21, 85 (2003).