VYUŽITÍ MIKROEXTRAKCE NA TUHOU FÁZI PRO STANOVENÍ LINEÁRNÍCH MUSK SLOUČENIN

Význam tématu

Analytické stanovení syntetických lineárních musk sloučenin v odpadních vodách je klíčové pro hodnocení jejich šíření v životním prostředí a rizik spojených s perzistencí, bioakumulací a toxickými účinky. S narůstajícím využíváním těchto látek v kosmetice, čisticích prostředcích a dalších produktech osobní péče je nutné vyvíjet citlivé, efektivní a šetrné metody monitoringu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat metodu HS-SPME ve spojení s GC-MS pro kvantitativní stanovení čtyř vybraných lineárních musk sloučenin (dihydromyrcenol, cyklohexylethylacetát, arofir, cyclacet/jasmocyclen) v odpadních vodách z čistírny odpadních vod (ČOV) Veterinární a farmaceutické univerzity Brno a současně zhodnotit účinnost samotného čisticího procesu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky 24hodinových splavenin byly odebírány na přítoku a odtoku ČOV. Do 22ml skleněných patron se přidalo 3g NaCl pro vysolování analytů a 14ml vzorku odpadní vody. Při 50 °C a ručním HS-SPME držáku bylo extrahováno 30 min na vlákno 65 μm PDMS/DVB. Desorpce ve splitless módu proběhla přímo v dávkovači GC Agilent 6890N spojeném s MSD 5973N. Pro separaci sloužila kolona DB-5MS (20 m × 0,18 mm × 0,18 μm). Teplotní program: 50 °C (3 min) → 15 °C/min do 80 °C → 5 °C/min do 120 °C (5 min) → 20 °C/min do 280 °C (1 min). Iontizace: EI 70 eV, SIM režim (m/z 59, 81, 71, 66). Kvantifikace standardním přídavkem.

Hlavní výsledky a diskuse

Pro HS-SPME byla nejúčinnější kombinace vysolování, vlákna PDMS/DVB, teploty 50 °C a extrakční doby 30 min. Přídavek soli výrazně zvýšil odezvy. Metoda dosahuje LOD 0,26–0,49 ng/l, LOQ 0,85–1,64 ng/l, R2 > 0,99 a opakovatelnosti (RSD) 5,6–7,3 %. V reálných vzorcích byl na přítoku ČOV nejhojněji detekován dihydromyrcenol (0,346–3,008 μg/l), ostatní analýty ve stovkách až tisícinách μg/l. Na odtoku byly koncentrace většiny sloučenin pod LOQ, cyclacet/jasmocyclen se objevil v několika vzorcích v nízkých ng/l.

Přínosy a praktické využití metody

• Integrovaná extrakce, koncentrační krok a čištění v jednom kroku bez použití organických rozpouštědel
• Automatizace a vhodnost pro rutinní monitoring vodních matric
• Vysoká citlivost umožňuje sledování stopových koncentrací musk sloučenin

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze dále rozšířit na multikomponentní analýzu dalších perzistentních organických polutantů, kombinovat s LC-MS pro méně těkavé látky, využít přenosné SPME jednotky pro terénní měření a implementovat vyspělé datové zpracování pro screeningová hodnocení.

Závěr

Optimalizovaná HS-SPME-GC-MS metoda prokázala vysokou selektivitu, citlivost a reprodukovatelnost ve stanovení lineárních musk sloučenin v odpadních vodách. ČOV Veterinární a farmaceutické univerzity Brno dosahuje při čištění účinnosti nad 99 % u tří z čtyř sledovaných musk sloučenin, což významně omezí jejich další šíření v životním prostředí.

Reference

• Roosens L., Covaci A., Neels H.: Chemosphere 69, 1540 (2007).
• Yin J. et al.: Chemosphere 87, 1018 (2012).
• Villa S. et al.: Sci. Total Environ. 416, 137 (2012).
• Chase D. A. et al.: Sci. Total Environ. 416, 253 (2012).
• Duedahl‐Olesen L. et al.: Chemosphere 61, 422 (2005).
• Regueiro J. et al.: J. Chromatogr. A 1216, 2805 (2009).
• Christian M. S. et al.: Toxicol. Lett. 111, 169 (1999).
• Steinberg P. et al.: Toxicol. Lett. 111, 151 (1999).
• Doležalová W. H. et al.: Chem. Listy 107, 172 (2013).
• Shek W. M. et al.: Mar. Pollut. Bull. 57, 373 (2008).
• Bitsch N. et al.: Arch. Environ. Contam. Toxicol. 43, 257 (2002).
• Hutter H. P. et al.: Sci. Total Environ. 407, 4821 (2009).
• Arbulu M. et al.: J. Chromatogr. A 1218, 3048 (2011).
• Schmeiser H. H. et al.: Int. J. Hyg. Environ. Health 203, 293 (2001).
• Sommer C.: Handb. Environ. Chem. 3, 1 (2004).
• Rimkus G. G.: Toxicol. Lett. 111, 37 (1999).
• Ricking M. et al.: Mar. Pollut. Bull. 46, 410 (2003).
• Bester K.: J. Chromatogr. A 1216, 470 (2009).
• Sumner N. R. et al.: Environ. Pollut. 158, 215 (2010).
• Eh M.: Chem. Biodiv. 12, 1975 (2004).
• Rianawati E., Balasubramanian R.: Phys. Chem. Earth 34, 857 (2009).
• Balasubramanian S., Panigrahi S.: Food Bioprocess Technol. 4, 1 (2011).
• Kotowska U. et al.: Environ. Monit. Assess. 184, 2893 (2012).
• Zouhar L. et al.: Fresenius Environ. Bull. 21, 3352 (2012).