Screening for 171 Volatile Organic Air Pollutants Using GC/MS with Deconvolution Reporting Software and a New Indoor Air Toxics Library

Význam tématu

Vzduch v uzavřených prostorách obsahuje široké spektrum těkavých a polotěkavých organických sloučenin (VOC/SVOC), které mohou být zdraví škodlivé či dráždivé. S rostoucím zájmem o kvalitu vnitřního ovzduší v domech, kancelářích a průmyslových prostorách je nezbytné vyvíjet rychlé a spolehlivé analytické postupy umožňující simultánní screening desítek až stovek potenciálně nebezpečných látek.

Cíle a přehled studie

Cílem studie byla tvorba nové retenčně-časově uzamčené (RTL) databáze 171 VOC/SVOC typických pro vnitřní ovzduší a její nasazení společně s Agilent Deconvolution Reporting Software (DRS) a termálně-desorpční GC/MS metodou (TD/GC/MS). Metoda umožňuje během 2–3 minut po skončení analýzy automaticky dekonvoluovat překryvné chromatografické píky, identifikovat a potvrdit přítomnost cílových toxických látek.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky vzduchu z kanceláře a prodejny koberců byly aktivně nasáty na trubice s Tenax TA pomocí SKC Pocket Pump (200 mL/min). Koncentrace se desorbovala v přístroji Markes UNITY s autosamplerem UltrA™ a studeným pastem, poté analyzována na GC Agilent 6890N s kolonkou DB-VRX (60 m × 0,25 mm × 1,4 μm) spojenou s MS detektorem Agilent 5975 inert. Software ChemStation koordinuje sběr dat, AMDIS provádí dekonvoluci spekter a DRS kombinuje výsledky se zámkovou databází a NIST MS Search.

Hlavní výsledky a diskuse

V kancelářském vzorku DRS identifikoval více než 80 látek, v kobercové prodejně přes 100. Dekonvoluce AMDIS umožnila odhalit i píky s nízkou intenzitou a překryvy, které by při klasické analýze zůstaly nevyhodnocené. Díky přesnému RTL se většina rozdílů v retenčních časech pohybovala pod 5 s. U několika látek bylo nutné korigovat setpointy dekonvoluce a vyloučit nejasné vrcholy pro zajištění spolehlivé identifikace.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• rychlý screening 171 cílových VOC/SVOC bez nutnosti ruční revize chromatogramů,
• spolehlivé rozlišení překrývajících se píkových komponent,
• snadnou integraci a kvantifikaci kalibrovaných látek včetně alternativního odhadu pomocí ekvivalentu toluenu,
• efektivní monitoring vnitřní kvality vzduchu v budovách a výrobních provozech.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směry rozvoje zahrnují rozšiřování RTL databází o nové kontaminanty, plnou automatizaci pracovních postupů, integraci s online senzory a rozšířené využití umělé inteligence pro prediktivní hodnocení expozice. Kombinace TD/GC/MS a dekonvolučních algoritmů lze dále nasadit v environmentálním monitoringu, potravinářském průmyslu či farmaceutické kontrole.

Závěr

Prezentovaná metoda využívající termální desorpce, GC/MS s dekonvolucí a zámkovou databází 171 látek výrazně zrychluje a zpřesňuje screening vnitřního ovzduší. Automatizované vyhodnocení v rámci DRS minimalizuje chyby při identifikaci i u složitých vzorků, což zvyšuje účinnost a spolehlivost kvality ovzduší.

Reference

1. http://www.physlink.com/reference/AirComposition.cfm
2. http://www.epa.gov/iaq/voc.html
3. Wylie P.L. et al., Agilent Technologies Publication 5989-5435EN, 2006
4. NIST AMDIS user guide and literature