A New Solution for Trace-Level Analysis of 1,4-Dioxane in Drinking Water

Význam tématu

Analýza stopových koncentrací 1,4-dioxanu v pitné vodě je klíčová z důvodu karcinogenního potenciálu této látky a zpřísňujících se regulačních limitů (např. UCMR3 EPA s mezí 0,35 µg/L a MRL 0,07 µg/L). Spolehlivé metody detekce na úrovni jednotek ppt umožňují ochranu zdraví spotřebitelů a splnění legislativních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit technologii CSR-LVSI (concurrent solvent recondensation–large volume splitless injection) pro spolehlivou detekci 1,4-dioxanu v pitné vodě bez nutnosti speciální úpravy standardního split/splitless vstupu GC. Studie ukazuje, že s tímto přístupem lze dosáhnout LOD na úrovni 5 ppt a zlepšit kvantitativní přesnost díky vyššímu množství analyta přiváděnému k detektoru.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorkování a příprava: SPE s Resprep® kartáčky obsahující aktivní uhlí, eluce dichlormethanem, bez koncentrace extraktu.
• Injekce: CSR-LVSI, 10 µL splitless injekce v nemodifikovaném Agilent-style inletu, startovní teplota kolony pod bodem varu rozpouštědla.
• Inlet liner: Restek Premium 4 mm single taper s deaktivovanou skleněnou vatou jako solventní rezervoár.
• Retention gap: Rxi® precolumn (5 m × 0.25 mm) pro recondenzaci rozpouštědla a zúžení pásma analyz.
• Analytická kolona: Rxi®-624Sil MS (30 m × 0.25 mm ID, 1.40 µm), termální stabilita až 320 °C pro minimalizaci carry-over.
• GC/MS: Agilent 7890A GC s 5975C MSD, režim SIM (kvantifikační ion m/z 88, potvrzující ion m/z 58), konstantní tok hélia 1.4 mL/min.

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání CSR-LVSI a standardní injekce s ekvivalentním množstvím analyta ukázalo obdobné plochy píků bez ztráty vzorku a výrazně zlepšený tvar píků (užší, symetrické). Kalibrační křivky vykázaly lineární korelace R2 = 0.9998 v rozsahu 10–10 000 pg on-column a R2 = 0.9996 v rozsahu 5–500 pg. Extrakty z reálné pitné vody fortifikované 1,4-dioxanem a izotopovým standardem vykázaly separaci píků od matricových interferencí i při 5 pg on-column (S/N = 16).

Přínosy a praktické využití metody

CSR-LVSI nabízí cenově efektivní alternativu k PTV portům, umožňuje spolehlivou detekci na úrovni jednotek ppt, zlepšuje přesnost díky vyššímu množství analyta a zajišťuje vynikající opakovatelnost v rutinních laboratořích bez nutnosti nových vstupních modulů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnost aplikace CSR-LVSI na další nízkovroucí kontaminanty v čistých matricích, rozšíření do monitoringu životního prostředí a potravin, kombinace s novými detektory (HRMS) a plná automatizace přípravy vzorků pro vysokoprůchodové laboratoře.

Závěr

CSR-LVSI v nemodifikovaném split/splitless inletu představuje účinnou a dostupnou metodu pro analýzu 1,4-dioxanu v pitné vodě na stopové úrovni. Díky jednoduché implementaci, vysoké citlivosti a dobré selektivitě je vhodná pro splnění přísných legislativních požadavků.

Reference

1. U.S. EPA. Unregulated Contaminant Monitoring Rule 3 (UCMR3). 2012.
2. Grimmett P., Munch J. Method Development for the Analysis of 1,4-Dioxane in Drinking Water Using Solid-Phase Extraction and GC-MS. Journal of Chromatographic Science, 2009, 47, 31–36.
3. Magni P., Porzano T. Concurrent Solvent Recondensation Large Sample Volume Splitless Injection. Journal of Separation Science, 2003, 26, 1491–1496.
4. Patent US 6,955,709 B2.
5. Cochran J. The Solvent Effect in Concurrent Solvent Recondensation Large Volume Splitless Injection with Methylene Chloride – EPA Method 8270 Semivolatiles. ChromaBLOGraphy Restek, 2011.
6. U.S. EPA Method 522. Determination of 1,4-Dioxane in Drinking Water by SPE and GC/MS with SIM. September 2008.