INITIAL WORK FOR AUTOMATION OF A BSTFA DERIVATISATION FOR PHENOLIC COMPOUNDS IN WATER

Význam tématu

Fenolické sloučeniny představují v pitné vodě významné kontaminanty s kovovou chutí a potenciálně toxickými chlorovanými vedlejšími produkty dezinfekce.

Vzhledem k jejich polaritě je nutné derivatizovat je na méně polární formy pro spolehlivou GC–MS analýzu, což zajišťuje lepší rozlišení, strmější vrcholy a lepší reprodukovatelnost kvantifikace.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit automatizovaný postup likvidně‐likvidní extrakce s následnou derivatizací BSTFA na platformě GERSTEL–Agilent jako alternativu k manuálnímu nebo méně účinnému prostředí pro analýzu 26 fenolů a chlorovaných fenolů ve vodě.

Studie navazuje na předchozí poznámku AS167 a testy proběhly v létě 2016 ve spolupráci s Environment Agency.

Použitá metodika a instrumentace

Likvidně‐likvidní extrakce:

• Vzorky vzácně filtrované upravené vody jsou zakyselovány na pH<2 (H2SO4).
• Přídavek isohexanu a intenzivní míchání pomocí GERSTEL mVorx pro účinnou extrakci fenolů.
• Odstranění emulze přídavkem polárního rozpouštědla a přenos organické vrstvy do GC vial.

Derivatizace:

• N,O‐Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamid (BSTFA) v přebytku, 20–50 min při pokojové teplotě a alternativně 90 °C.

Analytika GC–MS:

• Agilent 6890 GC s kolónou 30 m × 0,25 mm DB-5MS UI, rychlé chlazení CoolR+.
• Agilent 5977B MSD s High Efficiency Source v režimu SIM pro 26 derivátů.
• Vstřik 1 µL do MMI inlet.

Hlavní výsledky a diskuse

V režimu fullscan pro 2 µg/mL standard byly detekovány charakteristické fragmenty trimethylsilylových fenolů s dostatečnou intenzitou bez další optimalizace.

Oven gradient byl upraven tak, aby běh metody trval 13 min a zajišťoval oddělení všech 26 složek.

SIM režim pro nižší koncentrace prokázal limit detekce 50 ng/L pro všechny sledované látky.

Přestože lineární kalibrace a přesnost nebyly plně ověřeny, cíle proof‐of‐concept byly splněny s vynikající citlivostí přístroje 5977B.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizovaný postup:

• Minimalizuje ruční zásahy a riziko chyby operátora.
• Zkracuje čas přípravy vzorků a zvyšuje reprodukovatelnost.
• Umožňuje spolehlivou rutinní analýzu fenolů v pitné a odpadní vodě.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další optimalizace se může zaměřit na:

• Detailní vyhodnocení derivatizačního výtěžku a délky reakce.
• Zvýšení injekčního objemu či jemné doladění LLE pro nižší LOD/LOQ.
• Integraci s automatickými oběhovými extraktory nebo alternativními derivatizačními činidly.

Závěr

Prokázaná metoda nabízí citlivou a plně automatizovanou cestu pro stanovení fenolických sloučenin ve vodě, vhodnou pro rutinní i výzkumné aplikace, s možností dalšího zdokonalování limitů detekce.

Reference

1. Richard Davis, Paul Leather: Initial work for automation of a BSTFA derivatisation for phenolic compounds in water, Anatune Ltd. (AS168), 2019.