Environmental Applications of Large Volume Injection in Capillary GC Using PTV Injectors

Význam tématu

V prostředí environmentální analytiky je dosažení nízkých detekčních mezí klíčové pro sledování stopových kontaminantů ve vodách a sedimentech. Použití velkoobjemové injekce s programovatelným odpařováním (PTV) značně zjednodušuje předúpravu vzorku, eliminuje časově náročné koncentrační kroky a snižuje riziko kontaminace.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo vyhodnotit využití PTV injektorů s širokoprůměrovými vycpávkami pro:

• analýzu dusíkatých a fosforoorganických pesticidů v povrchových vodách detekcí NPD,
• determinaci organochlorovaných pesticidů a PCB ve vodách s detektorem ECD a on-line čistícím modulem,
• identifikaci polycyklických aromatických uhlovodíků (PAHs) v říčních sedimentech s detekcí GC-MS.

Byla sledována linearita, opakovatelnost a vliv matice, včetně integrace on-line čistění vzorku.

Použitá instrumentace

PTV injektory značek Optic a PSS vybavené vycpávkami z Dexsil-potahovaného Chromosorb-750 (3,4–3,6 mm i.d.) usazenými na skleněném filtru. Pro dávkování velkých objemů sloužily manuální a rychlostně programovatelné stříkačky Gerstel. GC separace probíhala na sloupcích o délce 25–30 m (0,25–0,32 mm i.d.) s různými fázemi (Ultra-2, CP-Sil-5-CB). Detektory: N-P detektor, ECD a vakuová ionizační MS (Q-mass 910).

Hlavní výsledky a diskuse

1. Dusíkaté/fosforoorganické pesticidy (PTV-GC-NPD):

• Recoverie byly srovnatelné nebo lepší než u 1 µl studeného splitless; citlivost v ng/ml úrovni.
• Matice zvyšuje odezvu u polárních/labilních látek, proto je doporučeno kalibrovat v podobné matrici.
• RSD většinou pod 10 %, výjimku tvoří termolabilní sloučeniny.

2. PAHs v sedimentech (PTV-GC-MS):

• Jednokroková extrakce Soxhlet a frakcionace na NH2 kartridži umožňuje přímou injekci 50 µl eluátu.
• Identifikováno přes 40 PAH, citlivost obdobná klasickým metodám s odpařováním.

3. Organochlorované pesticidy/PCB (PTV-GC-ECD):

• Injekce až 100 µl ropného éteru bez ztrát analyzátů; detekční meze v desítkách pg/ml.
• On-line čistění na Al2O3 kolonce výrazně redukuje interferenční šum, linearita v rozsahu 50–500 pg/ml.
• Pro některé sloučeniny (např. β-HCH, HCBD) zůstávají limitující matriční interference.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje:

• úsporu času díky vynechání nebo minimalizaci odpařovacích kroků,
• možnost automatizace velkoobjemové injekce,
• nižší riziko kontaminace a degradace,
• kompatibilitu s různými detektory a rutinními GC systémy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj:

• pokročilá povrchová deaktivace vycpávek pro extrémně polární a molekulárně labilní látky,
• integrované on-line LC-GC a SPME moduly,
• rozšíření na biotestování a vysokorychlostní screening v průmyslové analytice,
• kombinace s vysokorozlišovacími MS technikami pro identifikaci neznámých kontaminantů.

Závěr

PTV velkoobjemová injekce je spolehlivá, jednoduše optimalizovatelná a vysoce citlivá metoda pro environmentální GC analýzy. Umožňuje zrychlit přípravu vzorků, snížit zásahy obsluhy a zachovat přesnost i při analýze „špinavých“ extraktů.

Reference

1. K. Grob, On-line Coupled LC-GC, Hüthig, Heidelberg 1991.
2. K. Grob, Anal. Chem. 66 (1994) 1009A.
3. J.J. Vreuls et al., J. Chromatogr. 625 (1992) 237.
4. G.W. Kelly, K.D. Bartle, J. High Resol. Chromatogr. 17 (1994) 390.
5. J. Blomberg et al., J. High Resol. Chromatogr. 17 (1994) 411.
6. A.J.H. Louter et al., J. Microcol. Sep. 5 (1993) 303.
7. E.C. Goosens et al., J. High Resol. Chromatogr. 18 (1995) 38.
8. Th.H.M. Noij, M.M.E. van der Kooi, Proc. 16th Internat. Symp. Capillary Chromatogr., Hüthig 1994, p.1045.
9. P.L. Morabito et al., J. High Resol. Chromatogr. 16 (1993) 90.
10. G.R. van der Hoff et al., J. Chromatogr. 644 (1993) 367.
11. F.D. Rinkema et al., J. Chromatogr. 678 (1994) 289.
12. R. Tamilarasan et al., J. High Resol. Chromatogr. 17 (1994) 689.
13. A. Venema, J.T. Jelink, Proc. 16th Internat. Symp. Capillary Chromatogr., Hüthig 1994, p.1035.
14. J.V. Hinshaw, LC-GC Intern. 12 (1994) 526.
15. R. Kubinec et al., J. Chromatogr. 653 (1993) 363.
16. K. Grob, Ch. Siegrist, J. High Resol. Chromatogr. 17 (1994) 674.
17. E. Stottmeister et al., Fres. J. Anal. Chem. 340 (1991) 31.
18. M. Ceulemans et al., Fres. J. Anal. Chem. 347 (1993) 256.
19. M. Linkerhägner et al., J. High Resol. Chromatogr. 17 (1994) 821.
20. M. Noij et al., J. High Resol. Chromatogr. 17 (1994) 1045.
21. J. Staniewski, J.A. Rijks, J. Chromatogr. 623 (1992) 105.
22. J. Staniewski, J.A. Rijks, J. High Resol. Chromatogr. 16 (1993) 182.
23. F.J. Señoráns et al., J. Chromatogr. 648 (1993) 407.
24. H.G.J. Mol et al., J. High Resol. Chromatogr. 18 (1995) 19.
25. H.G.J. Mol et al., J. High Resol. Chromatogr. 18 (1995) 124.
26. P.L. Wylie et al., J. High Resol. Chromatogr. 15 (1992) 763.
27. H.-M. Müller, H.-J. Stan, J. High Resol. Chromatogr. 13 (1990) 759.
28. D.R. Erney et al., J. Chromatogr. 638 (1993) 57.
29. D.R. Erney, C.F. Poole, J. High Resol. Chromatogr. 16 (1993) 501.
30. D.R. Erney, C.F. Poole, J. High Resol. Chromatogr. 16 (1993) 501.
31. R.E. Rebbert et al., Fres. J. Anal. Chem. 342 (1992) 30.
32. L. Canton, J.O. Grimalt, J. Chromatogr. 607 (1992) 279.