Implementation of novel SPME Arrow for the trace-level analysis of taste and odor compounds in drinking water

Význam tématu

Účinné monitorování stopových množství MIB a geosminu je klíčové pro zajištění kvality pitné vody a eliminaci nežádoucích pachově-chutných vjemů. Tyto látky mají velmi nízké prahové koncentrace a mohou způsobovat rozsáhlé stížnosti spotřebitelů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo implementovat novou techniku SPME Arrow v rámci standardní metody 6040D pro kvantifikaci MIB a geosminu v pitné vodě pomocí GC–MS a ověřit její citlivost, přesnost i reprodukovatelnost.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly připraveny v 20 mL hlavních prostorách láhví: 10 mL deionizované vody, 3 g NaCl, interní standard isobutyl-methoxypyrazin (IBMP, 10 ng/L) a surrogate isopropyl-methoxypyrazin (IPMP, 10 ng/L). Extrakce probíhala SPME Arrow (PDMS/DVB/Carboxen) na přístroji Shimadzu GCMS-QP2020 NX s autosamplerem AOC-6000. Podmínky: ekvilibrace 65 °C/10 min, extrakce 65 °C/30 min, desorpce 250 °C/10 min. GC: kolona SH-Rxi-624 Sil MS (30 m × 0,25 mm × 1,40 µm), teplotní program 50 °C (1 min) → 195 °C (40 °C/s) → 250 °C (15 °C/s, 2 min), heliový nosný plyn, splitless režim. MS: režim SIM, klíčové ionty MIB (95, 93, 107, 108, 135), geosmin (112, 126) a IBMP (124, 151, 94).

Hlavní výsledky a diskuse

Křivky kalibrace pro MIB a geosmin v rozsahu 0,5–100 ng/L vykázaly vynikající linearitu (R² = 0,99). Limit detekce byl stanoven na 0,05 ng/L pro oba analyty (3× S/N). Reprodukovatelnost osmikrát měřeného standardu 10 ng/L byla 15 % RSD pro MIB a 12 % RSD pro geosmin. Na nejnižší úrovni (0,5 ng/L) byla přesnost 0,2 % RSD pro MIB a 5 % RSD pro geosmin.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou analýzu (~30 min na vzorek), citlivost hluboko pod prahovými hodnotami pachových sloučenin a spolehlivou reprodukovatelnost. Je vhodná pro vodohospodářské provozy, environmentální laboratoře i průmyslovou QA/QC analýzu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším krokem je automatizace vzorkování a online monitoring, vývoj nových sorbentů pro cílenější extrakci, rozšíření SPME Arrow na další organoleptické kontaminanty a integrace s pokročilými detektory.

Závěr

SPME Arrow ve spojení s GC–MS představuje robustní a vysoce citlivý přístup pro stopovou analýzu MIB a geosminu v pitné vodě. Metoda dosahuje LOD výrazně pod pachovými práhy a disponuje dostatečnou přesností i reprodukovatelností pro rutinní monitorování.