A fully automated and quantitative method for Metaldehyde in water using GC/QqQ

Význam tématu

Detekce a kvantifikace N-nitrosodimethylaminu (NDMA) v pitné vodě je klíčová pro ochranu veřejného zdraví. NDMA je silně pravdepodobny karcinogen vznikajici jako vedlejsi produkt chloraminace odpadnich i upravenych vod. Regulacni limity se pohybuji v radu jednotek ng/l, proto je potreba metode s vysokou citlivosti a spolehlivosti, ktera zajisti rychlou a presnou kontrolu kontaminace vody.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo vyvinout plne automatizovane reseni pro pripravu vzorku a analyzu NDMA v pitné vode s vyuzitim GC-QqQ. Studie navrhuje kombinaci automatizovaneho solid phase extraction (SPE) na kokosovem aktivnim uhliku a velkoobjemove injekce (LVI) do plynové chromatografie s trojnym kvadrupolem, pri zachovani citlivosti pod 1 ng/l a plne srovnatelne s manualnimi postupy.

Použitá metodika a instrumentace

Solid phase extraction:

• SPE cartridgy kokosoveho aktivniho uhliku kondicionovane dichlormethanem a methanolem
• Nabeteni 10 ml vzorku, sušení dusikem, eluace DCM do GC vial (koncentracni faktor 25×)

Velkoobjemova injekce a GC-QqQ:

• Automaticky system GERSTEL MPS 2 XL-xt
• GC Agilent 7890A s PTV inlet GERSTEL CIS 4
• MS/MS Agilent 7000B v MRM modu s EI izoniaci 70 eV
• Kolona J&W DB-WAX, 30 m×0,25 mm×0,5 μm, helia konstantni tok

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahla lineárního rozsahu 0,006–0,375 ng/ml (on-column) s korelacnim koeficientem 0,999. Absolutni sber vykynu v LC-MS vode, vodovodni vode a povodni vode byl 63–84 %. Po korekci s izotopovým interním standardem NDMA-d6 byly relativni sber vykynu 98–115 %. Metodní mezná hodnota detekce (MDL) se pohybovala mezi 0,13 a 0,39 ng/l. Preciznost (n=7) byla do 4,3 % RSD pro 1 ng/l a do 0,4 % RSD pro 10 ng/l standardy. Testy zmeny teploty zdroje (150–350 °C) i energie EI nepotvrdily vyznamny vliv na intenzitu signalu.

Přínosy a praktické využití metody

• Plna automatizace zkracuje cas priprav a minimalizuje chyby
• Vysoka specificita a citlivost v duvodum MRM modu s trojnym kvadrupolem
• Metoda splnuje DWI pozadavky pro detekci NDMA v pitne vode
• Možnost rozsireni na dalsi N-nitrosaminy a kompatibilita s rutinni laboratorni praxi

Budoucí trendy a možnosti využití

Ocekava se zapojeni metody do mezilaboratornich srovnani a rozsirení o cele spektrum N-nitrosaminu. Integrace plne automatizovane pripravy s pokrocilymi metodami kazida MS nahrava dalsimu rozvoji v ekologicke a potravinarske analyte. Potencionalni je take adaptace pro sledovani NDMA v dalsich matrixech, napr. odpadni vody nebo biomedicinskych vzorku.

Závěr

Vyvinuta metoda preukazala vynikajici citlivost, linearitu a presnost pri kvantifikaci NDMA v pitné i povodni vode pod regulačními limity. Plne automatizovany postup kombinuje SPE s LVI GC-QqQ a vyuziva izotopoveho standardu pro maximalni duveryhodnost vysledku. Navrhovane rozsireni o dalsi nitrosaminy potvrdi univerzalitu platformy pro rutinní kontrolu vody.

Použitá instrumentace

• Agilent 7890A GC s CIS 4 PTV inlet
• Agilent 7000B triple quadrupole MS/MS s EI zdrojem
• GERSTEL MPS 2 XL-xt automaty
• Pipetove volby s PTFE lahvicky a SPE jehlou

Reference

1. Ayanaba a Alexander, J. Environ. Qual. 3 (1974) 83–89
2. Choi a Valentine, Water Res. 36 (2002) 817–824
3. Mitch a Sedlak, Environ. Sci. Technol. 36 (2002) 588–595
4. Hebert et al., Water Res. 44 (2010) 3147–3165
5. WHO Guidelines for drinking-water quality, 2011
6. US EPA Drinking Water Contaminant Candidate List 3, 2009
7. Health Canada Technical Document on NDMA, 2010
8. DEFRA/DWI studie o NDMA, 2008
9. Munch a Bassett, US EPA Method 521, 2004
10. Carrier a Roberts, Anatune TN AS119, 2012
11. McDonald et al., Talanta (2012) 1465–1474
12. Standard Methods 1030C, APHA, 2005