On-line LC-GC Coupling - A New Method for the Determination of Al kyl phe nols in Environmental Samples

Význam tématu

Alkylfenolethoxyláty (APEO) a jejich degradáty představují významný environmentální problém díky své perzistenci, toxicitě a pseudoestrogenickým účinkům. Monitorování těchto látek v nízkých koncentracích je klíčové pro hodnocení rizik v povrchových vodách, sedimentu, odpadních vodách i biologických vzorcích.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl představit online propojení kapalinové chromatografie (LC) a plynové chromatografie (GC) s velkoobjemovým vstřikováním (LVI) a programovatelně teplotně řízenou injekcí (PTV). Metoda umožňuje přenos cílených frakcí z HPLC do GC pro kvalitativní a kvantitativní stanovení alkylfenol- ethoxylátů (APEO) a jejich degradantů v různých matrikách na ultra-trace úrovních.

Použitá metodika

Vzorky (voda, kal, biologické materiály) podstupují parní destilaci a extrakci kapalina–kapalina. Organická fáze je koncentrována téměř do sucha, doplněna n-hexanem a analyzována online LC-GC. V přesně definovaných časech je z eluentu odebrána frakce průtokovým buňkovým systémem a převedena do PTV injektoru, kde se rozpouštědlo odvětrá a analyty koncentrují.

Použitá instrumentace

• HPLC: kolona Zorbax NH2 (150×4,6 mm, 5 μm), mobilní fáze hexan/2-propanol (80/20), průtok 1 ml/min, fluorescenční detektor.
• Interfacing LC-GC: flow-cell, large volume sampler, PTV s možností solvent vent a stop-flow.
• GC: kolona DB-5 (30 m×0,32 mm×0,25 μm), PTV program 30–300 °C, FID detektor, helia jako nosný plyn (40 kPa).

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala schopnost separovat izomery 4-nonylfenolu a interní standard v trojici modelových vzorků:

• Říční voda (Rhine): 490 ng/l 4-nonylfenolu.
• Kal z čističky: 4 mg/kg 4-nonylfenolu.
• Balená voda (PET): 125 ng/l 4-nonylfenolu.

Online LC-GC s LVI a PTV výrazně zlepšilo poměr signál/šum a dosáhlo detekčních limitů pod úrovní běžných GC injekcí 1 μl.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost přímé analýzy frakcí HPLC s vysokou selektivitou.
• Stanovení ultra-trace koncentrací s minimalizací rušivých vlivů matrice.
• Oddělení a kvantifikace jednotlivých izomerů nonylfenolu.
• Automatizované zpracování vzorků bez rozsáhlé předúpravy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze adaptovat pro další matrice (měkkýši, vejce, sedimenty), rozšířit o hmotnostní spektrometrii pro potvrzení struktur a implementovat plně automatizovanou více-stop frakcionaci pro vysoko-výkonné environmentální screeningy neiontových surfaktantů.

Závěr

Online LC-GC coupling s velkoobjemovým vstřikováním a PTV představuje robustní a citlivý přístup pro analýzu alkylfenolů v různých environmentálních a biologických vzorcích. Metoda dosahuje nízkých detekčních limitů, vynikající selektivity a je vhodná pro rutinní monitoring a výzkum.

Reference

1. H.J. Poremski: Use Pattern of nonylphenolethoxylates and their application properties, Swedish Environmental Protection Agency Report 3907, 1991.
2. W. Giger, E. Stephanou, C. Schaffner: Chemosphere 10 (1981) 1253–1263.
3. D. McLeese, V. Zitko, C. Metcalfe, D. Sergeant: Chemosphere 9 (1980) 79–82.
4. A. Soto, H. Justicia, J. Wray, C. Sonnenschein: Environmental Health Perspectives 92 (1991) 167–173.