VYUŽITÍ MIKROEXTRAKCE NA TUHOU FÁZI PRO STANOVENÍ LINEÁRNÍCH MUSK SLOUČENIN

Význam tématu

Analýza syntetických lineárních musk sloučenin je klíčová vzhledem k jejich širokému použití jako vonných přísad v kosmetice, pracích prostředcích a dalším spotřebním zboží. Díky vysoké perzistenci, bioakumulaci a prokázaným toxickým či endokrinně disruptivním účinkům představují tyto látky rostoucí environmentální zátěž. Spolehlivá detekce a kvantifikace stopových koncentrací ve vodních matricích je proto nezbytná pro hodnocení účinnosti čistíren odpadních vod i pro monitoring kvality životního prostředí.

Cíle a přehled studie

Cílem publikované práce bylo vyvinout a ověřit metodu HS-SPME ve spojení s GC–MS pro stanovení čtyř modelových lineárních musk sloučenin (dihydromyrcenol, cyklohexylethylacetát, arofir, cyclacet/jasmocyclen) ve vzorcích odpadní vody z čistírny provozované Veterinární a farmaceutickou univerzitou Brno. Studie se zaměřila na optimalizaci extrakčních podmínek, stanovení analytických parametrů metody a posouzení odstraňovací účinnosti čistírenského procesu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro izolaci analyzovaných musk sloučenin byla využita mikroextrakce na tuhé fázi s hlavičkovou fází (HS-SPME) s vlákny 65 μm PDMS/DVB při 50 °C a 30min extrakci. Extrakční patrony obsahovaly 3 g NaCl a 14 ml odpadní vody. Kvantifikace proběhla metodou standardního přídavku. Separace a detekce se uskutečnily na GC Agilent 6890N s kapilární kolonkou DB-5MS (20 m × 0,18 mm × 0,18 μm) a MSD 5973N. Teplotní program GC byl optimalizován na: 50 °C (3 min) → 15 °C/min do 80 °C → 5 °C/min do 120 °C → 20 °C/min do 280 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizací bylo zjištěno, že nejlepší extrakční výtěžnost poskytuje vlákno PDMS/DVB v režimu head-space s přídavkem soli. Limity detekce metody (LOD) se pohybují v intervalu 0,26–0,49 ng·l–1, limity kvantifikace (LOQ) 0,85–1,64 ng·l–1, koeficienty determinace R2 > 0,99 a relativní standardní odchylky < 7,3 %. V desetidenním sledování vzorků odpadní vody na přítoku byly všechny čtyři musk analyty běžně detekovány v koncentracích 0,001–3,0 μg·l–1 (dihydromyrcenol nejvyšších hodnot). Na odtoku z ČOV byly musk sloučeniny odstraňovány z 49,2 % až nad 99 % (průměrné účinnosti > 99 % kromě cyclacet/jasmocyclenu).

Přínosy a praktické využití metody

Navržená HS-SPME–GC–MS metoda nabízí vysokou citlivost pro stopové úrovně musk látek bez použití organických rozpouštědel a umožňuje plnou automatizaci analýzy. Díky jednoduchému vzorkovacímu režimu a nízké spotřebě chemikálií je vhodná pro rutinní monitoring čistírenských odtoků i sledování povrchových vod v rámci environmentálních programů QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším rozvojem metody může být rozšíření portfolia sledovaných musk sloučenin (včetně makrocyklických látek), integrace s LC–MS pro méně těkavé deriváty a vyhodnocení biologického odbourávání v čistírnách. Využití kombinace SPME s izotopově značenými interními standardy by mohlo dále zvýšit přesnost kvantifikace v komplexních matricích.

Závěr

HS-SPME ve spojení s GC–MS byla úspěšně ověřena jako citlivá, selektivní a environmentálně šetrná metoda pro stanovení lineárních musk sloučenin v odpadní vodě. ČOV Veterinární a farmaceutické univerzity Brno prokázala vysokou odstraňovací účinnost těchto látek, čímž přispívá k ochraně vodních ekosystémů.

Reference

• Roosens L., Covaci A., Neels H.: Chemosphere 69, 1540 (2007).
• Yin J. et al.: Chemosphere 87, 1018 (2012).
• Villa S. et al.: Sci. Total Environ. 416, 137 (2012).
• Chase D. A. et al.: Sci. Total Environ. 416, 253 (2012).
• Duedahl-Olesen L. et al.: Chemosphere 61, 422 (2005).
• Regueiro J. et al.: J. Chromatogr. A 1216, 2805 (2009).
• Christian M. S. et al.: Toxicol. Lett. 111, 169 (1999).
• Steinberg P. et al.: Toxicol. Lett. 111, 151 (1999).
• Bitsch N. et al.: Arch. Environ. Contam. Toxicol. 43, 257 (2002).
• Hutter H. P. et al.: Sci. Total Environ. 407, 4821 (2009).