EASUMMIT: Environmental Capabilities

Význam tématu

Analytická stanovení organických a anorganických kontaminant v prostředí jsou klíčová pro ochranu veřejného zdraví, zajištění bezpečnosti pitné vody a udržitelnost průmyslových procesů. Pokročilé chromatografické a hmotnostněspektrometrické technologie umožňují rychlou, citlivou a spolehlivou detekci známých i neznámých látek.

Cíle a přehled studie

Dokument shrnuje komplexní řešení Thermo Scientific pro environmentální analýzu: od přípravy vzorku přes různé chromatografické techniky až po HRAM hmotnostní spektrometrii. Představuje nové iontově-chromatografické kolony, strategie pro eliminaci matic, standardy pro per- a polyfluorované organické sloučeniny, hormony, pesticidy a disinfekční vedlejší produkty.

Použitá metodika a instrumentace

• Iontová chromatografie RFIC s kolonkami Dionex IonPac 4 μm (AS11-HC-4 μm, CS19-4 μm, AS18-4 μm) při tlaku až 5000 psi.
• IC-MS/MS pro přímou analýzu halogenovaných kyselin (HAA9) a iontů.
• LC-MS/MS a HRAM Orbitrap (Q Exactive, Q Exactive GC-MS/MS) pro PFC, hormony, pesticidy.
• GC-Orbitrap pro chlorované parafíny a disinfekční vedlejší produkty (DBPs).
• Automatizované SPE (AutoTrace 280, SolEx) a ASE (Dionex ASE 350), spektrální knihovny pro non-target screening.

Hlavní výsledky a diskuse

• Nové 4 μm IC kolony zkrátily běhy až o 30 % při zachování vysokého rozlišení aniontů.
• Eliminace maticových iontů zlepšila přesnost kvantifikace HAA pomocí selektivního odvádění frakcí.
• Izotopová ředicí kalibrace dosahuje LCMRL < 0,5 ng/L pro halogenované kyseliny a PFC.
• Direct-inject IC-MS/MS stanovování iontových pesticidů bez derivatizace prokazuje vyšší citlivost a spolehlivost.
• HRAM Orbitrap LC-MS/MS pro PFC v pitné vodě zlepšuje selektivitu a umožňuje detekci neznámých PFC s chybou < 3 ppm.
• GC-Orbitrap detekoval stovky iodo-, bromo- a chloro-DBP v chlorované a chloraminované vodě, včetně dosud nezmapovaných látek.
• Vysoce selektivní GC-Orbitrap analýza chlorovaných parafínů minimalizuje interferenci s PCB a dalšími halogenovanými sloučeninami.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby analýzy a zvýšení propustnosti laboratoře.
• Minimalizace rušivých vlivů a matrice díky potlačení eluentu a divertovaným modulům.
• Komplexní workflow s integrací LIMS pro sběr, vyhodnocení a reporting výsledků.
• Plná shoda s legislatívními požadavky (EPA 537, 539; směrnice 2013/39/EU).

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření non-target screeningových metod pro emergentní kontaminanty a produkty degradace.
• Využití umělé inteligence a strojového učení pro automatizované zpracování velkých datových souborů.
• Vývoj ultrarychlých a přenosných analýzních systémů pro terénní měření.
• Budování rozsáhlých spektrálních databází pro rychlou identifikaci dosud neznámých látek.

Závěr

Integrace moderních chromatografických technik s vysokorychlostní hmotnostní spektrometrií přináší robustní, citlivé a vysoce selektivní řešení pro environmentální analýzu. Tato platforma podporuje legislativní shodu, zvyšuje efektivitu práce a rozšiřuje možnosti detekce známých i nově vznikajících kontaminantů.

Reference

• Glüge J., Wang Z. et al. Science of the Total Environment, 573:1132–1146 (2016).