Fully automated sample preparation and analysis of NDMA in potable water using GC-QqQ

Význam tématu

NDMA patří mezi potenciálně karcinogenní disinfekční vedlejší produkty ve vodě. Je sledována v pitné i odpadní vodě vzhledem k přísným limitům WHO, EPA, CDPH a dalším institucím. Její spolehlivá detekce v nízkých ng/l koncentracích je klíčová pro ochranu veřejného zdraví.

Cíle a přehled studie/článku

Cílem bylo vyvinout plně automatizovanou metodu pro obohacení NDMA z vzorků vody a analýzu pomocí GC-QqQ s elektronovou ionizací. Studie navazuje na práci z roku 2012 a reaguje na potřebu metody splňující DWI požadavky detekce 1 ng/l.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika zahrnuje:

• Automatizovanou extrakci NDMA z 10 ml vzorku pomocí kokosových aktivních uhlíků (ITSP) na GERSTEL MPS 2 XL-xt.
• Solvaci a kondicionování SPE kazet, načtení vzorku, sušení, eluování DCM do GC vial (konc. faktor 25×).
• Velkoobjemové vstřikování 10 μl do GC s PTV inletem (CIS 4) a DB-WAX kolonu.
• Tandemovou MS na Agilent 7000B, EI 70 eV, MRM režim s optimalizovanými přechody pro NDMA a NDMA-d6.

Hlavní výsledky a diskuse

• Kalibrace v DCM i vodných matricích s korelačním koeficientem 0,999 a přesností 94,6–104,0 % (DCM) a 95,5–103,3 % (voda).
• Absolutní recoverie 63–84 % a relativní 98–115 % v různých matricích; vnitřní standard NDMA-d6 kompenzuje ztráty i matriční efekty.
• Metodní detekční limity (MDL) 0,13–0,39 ng/l naplňují požadavky DWI a instrumentální DL (IDL) 0,25 pg on-column potvrzuje vysokou citlivost.
• Optimalizace EI zdrojové teploty a energie neovlivnila citlivost NDMA, což potvrzuje robustnost EI režimu.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Plnou automatizaci přípravy vzorku a LVI pro zvýšení reproducibility a úsporu času.
• Vysokou specifičnost a citlivost tandemové MS pro jednoznačnou identifikaci NDMA v reálných vzorcích.
• Soulad s regulačními limity WHO, EPA, CDPH a DWI pro pitnou vodu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další nitrosaminy v rámci plně automatizovaného workflow.
• Mezilaboratorní porovnávací studie s Anglian Water Services.
• Integrace s online monitoringem kvality vody a širší aplikace v QA/QC průmyslové analytice.

Závěr

Vyvinutá plně automatizovaná SPE-GC-MS/MS metoda pro NDMA v pitné a povrchové vodě dosahuje požadovaných detekčních limitů a reprodukovatelnosti. Vnitřní standard NDMA-d6 zajišťuje přesnou kvantifikaci a metoda je připravena pro rutinní monitoring podle regulačních směrnic.

Reference

1. Ayanaba A., Alexander M., J. Environ. Qual. 3 (1974) 83–89.
2. Choi J., Valentine R.L., Water Res. 36 (2002) 817–824.
3. Mitch W.A., Sedlak D.L., Environ. Sci. Technol. 36 (2002) 588–595.
4. Hebert A. et al., Water Res. 44 (2010) 3147–3165.
5. WHO, Guidelines for drinking-water quality, 4th ed., 2011.
6. EPA, Drinking Water Contaminant Candidate List 3, 2009.
7. Health Canada, Guideline Technical Document on NDMA, 2010.
8. NDMA – Concentration in drinking water and factors affecting its formation, DEFRA/DWI study 2008.
9. Drinking Water Inspectorate Guidance on the Water Supply Regulations 2000a for NDMA, 2008.
10. Munch J.W., Bassett M.V., US EPA Method 521, 2004.
11. Carrier D., Roberts P.H., Chromatography Technical Note No AS119, 2012.
12. McDonald J.A., Harden N.B., Nghiem L.D., Khan S.J., Talanta 2012, 1465–154.
13. Eaton A.D., Clesceri L.S., Rice E.W., Greenberg A.E., Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21st ed., APHA, 2005.