Solutions that meet your demands - Environmental Compendium - Emerging Contaminants

Aplikace | 2009 | Agilent TechnologiesInstrumentace
GC/MSD, GC/SQ, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu
Analýza stopových a ultrastopových organických znečišťujících látek v životním prostředí (farmaka, PPCP, PFC, PBDE, barviva) se stává stále naléhavější z důvodů jejich perzistence, bioakumulace a potenciálních toxických účinků na ekosystémy i člověka. Vývoj spolehlivých metod založených na vysoce citlivé hmotnostní spektrometrii (LC/MS/MS, LC/Q-TOF, GC/MS) umožňuje detekci a kvantifikaci známých i nově objevených kontaminantů v maticích jako je voda, sedimetry, kal či polymerní materiály.


Cíle a přehled studií
Prostřednictvím agilních řešení Agilent byly vyvinuty a ověřeny:
  • Metody SPE+LC/MS/MS pro sledování farmak v pitné vodě a odpadní vodě (EPA 1694), lineární a kvadratické kalibrační modely, DIY optimalizace MRM parametrů.
  • Metody LC/Q-TOF pro screening široké škály perzistentních kontaminantů (např. PFOA/PFOS, imidacloprid, manool, fluorotelomery, dye/pigments), využití precizní hmotnosti, MFE a Mass Profiler pro hledání nových látek a porovnávání vzorků.
  • Metody GC/MS a GC-μECD pro PBDE a polybromované retardanty (penta, octa, deca), nasazení kotoučů DB-XLB a DB-5ms Ultra Inert pro rozlišení izomerů a minimalizaci rozkladu termolabilních vyšších homologů.


Použitá metodika a instrumentace
  • LC/MS/MS (QQQ): vysoce citlivé stanovení MRM tranzic pro farmaka (lineární i kvadratický kalibrační zákon, LOQ až fg/uložení). Optimalizace fragmentoru a CE pro generování charakteristických produktů.
  • LC/Q-TOF: celospánové nabývání dat (20 skenů/s), MFE extrakce funkčních rysů, Mass Profiler pro komparativní analýzu skupin vzorků, precizní hmotnosti (< 3 ppm) pro empirické vzorce, AutoMS/MS pro potvrdnou strukturu fragmentů.
  • GC/MS a GC-ECD: Agilent 6890/5973 a 5975 inert MSD, pulsní splitless nebo PTV inlet, DB-XLB a Ultra Inert DB-5ms kolony (15–30 m × 0,18–0,25 mm × 0,07–0,25 µm), SIM iontů M-Br2 +2 pro PBDE, ECD při 300 °C, LOQ cca 100 ppt.


Hlavní výsledky a diskuse
  • SPE+LC/MS/MS pro EPA 1694: linearita 0,99–1,00 pro 65 PPCP, opakovatelnost < 15 % RSD (gy jako GC/MS nekvantifikovatelné či derivatizaci nepotřebné analyty).
  • LC/Q-TOF screening vzorků: detekce až 11 PFC, 19 farmak, 54 PPCP; MFE našel tisíce funkcí, Mass Profiler vyhledal unikátní a rozdílné rysy skupin; precizní hmotnost a skóre izotopu umožnilo identifikaci PFOA až do 9 fg/uložení.
  • GC/MS PBDE: DB-XLB analýza 14 výkoných homologů do 20 min, chromatografické rozlišení epi- a izomerů, ECD citlivost ~ 100 ppt, ICP-MS LOQ ~ 150 ppt, rozbory technických směsí penta, octa, deca BDE.
  • Vliv teploty a chlazení: PBDE-209 mizí při nižších teplotách inletu, optimalizace sprayeru pro PFC, suchý chlazení Q-TOF pro manool addukty.


Přínosy a praktické využití metody
  • Vysoká citlivost a nízké LOQ (fg až ppt) pro sledování stopových kontaminantů.
  • Minimalizace matričních interferencí MRM SIM a high-resoluce TOF/AutoMS/MS.
  • Rychlý screening i nekonvenčních kontaminantů (emerging compounds) bez nutnosti standardů.
  • Zpřesnění měření u složitých vzorků (srovnání skupin, řízení kvality, řízení procesů v Institucích i průmyslu).


Budoucí trendy a možnosti využití
  • Rozšíření databází funkcí a integrace Machine Learning pro automatizovaný screening a strukturové předpovědi.
  • Zapojení high-throughput SPE a online SPE-LC/MS přístrojových řešení pro kontinuální monitoring.
  • Nárůst využití direct-aqueous modů, ambientních ionizačních technik (DART, APCI) pro ultrarychlé screeningy.
  • Multimodální instrumentace (LC/QQQ+LC/Q-TOF+GC/MS+MS-ion mobility) pro komplexní pokrytí organické sféry znečištění.


Závěr
Moderní analytické metody Agilent LC/MS a GC/MS díky vysoké citlivosti, přesné hmotnosti, kvalitě fragmentací a inertním kapilárám umožňují spolehlivou identifikaci a kvantifikaci jak cílených, tak neočekávaných organických kontaminantů v životním prostředí. Tyto technologie podporují efektivní sledování, hodnocení rizik a zabezpečení kvality vody, půd, sedimentů i materiálů.


Reference
  1. EPA Method 1694: Pharmaceuticals and personal care products in water, soil, sediment, and biosolids by HPLC/MS/MS, EPA-821-R-08-002, 2007.
  2. C. Daughton, T. Ternes, Environ. Health. Perspect. 107, S6 (1999).
  3. J. W. Martin et al., Environ. Sci. Technol. 38, 373 (2004).
  4. L. Hewitt et al., Environ. Toxicol. Chem. 21, 1359 (2002).
  5. J. Björklund et al., J. Chromatogr. A 1041, 201 (2004).
  6. E. Kuhn, J. Ellis, S. Wilbur, Pittcon Proc. 5989 (2003).
  7. K. Lynam et al., 5989-9181EN (2008).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Polybrominated Diphenyl Ethers in Polymeric Materials Using the 6890 GC/5973N inert MSD with Electron Impact Ionization
Polybrominated Diphenyl Ether (PBDE) Analysis Using an Agilent J&W DB-5ms Ultra Inert Capillary GC Column
Determination of Polybrominated Diphenylethers (PBDE) in Sediment and Sewage Sludge
Overcoming analytical challenges for polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) analysis in environmental samples using gas chromatography – Orbitrap mass spectrometry