Nitrosamines Analysis in Drinking Water Using GC/MS/MS — Meeting Equivalence to EPA Method 521

Význam tématu

Detekce nitrosaminů v pitné vodě je klíčová z hlediska ochrany veřejného zdraví, neboť sloučeniny jako NDMA mají prokázané karcinogenní účinky. S rozšiřováním regulací EPA a úbytkem podpory zastaralé technologie GC/IT roste potřeba moderních, citlivých a spolehlivých analytických postupů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a ověřit metodu EEA-Agilent 521.1 založenou na GC/MS/MS v režimu elektronové ionizace, porovnat její výkonnost s referenční metodou EPA 521 (GC/IT) a prokázat její ekvivalenci v rámci dvoufázové studie: fáze I – porovnání GC/IT a GC/MS/MS v laboratoři A, fáze II – mezilaboratorní validace ve třech laboratořích s instrumentací Agilent 7010 a 7000.

Použitá metodika a postupy

Vzorky pitné vody se extrahovaly na SPE kartuši s kokosovým aktivním uhlím, eluovaly methylenchloridem a koncentrovaly. Přidávaly se vnitřní standardy. Analýza probíhala na DB-1701 kapilární kolonce (30 m × 0,25 mm, 1 µm) s heliefní mobilní fází (1,2 mL/min). Injektor MMI pracoval v režimu splitless nebo pulsed splitless při teplotních programech 35–280 °C. MS/MS pracoval v režimu MRM s optimalizovanými přechody a energií kolize pro osm cílových nitrosaminů a jejich deuterovaných analogů. Kalibrace zahrnovala 11 bodů v rozsahu 0,0625–100 ng/L.

Použitá instrumentace

• Agilent 7890 GC
• Triple kvadrupólové detektory Agilent 7010 HES a 7000 s extractor zdrojem
• Autosampler Agilent 7693 ALS
• Multimode inlet (MMI)
• Kolonka DB-1701ms (14 % cyjanopropylfenyl/86 % dimethylpolysiloxan)

Hlavní výsledky a diskuse

GC/MS/MS významně zkrátilo dobu analýzy (12,9 min vs. 30,5 min u GC/IT), snížilo objem injektu (1 µL vs. 10–20 µL) a omezilo matricové rušení. Byla potvrzena lineární kalibrace s R2 > 0,99. Limit nejnižší hlásitelné koncentrace (LCMRL) a detekční limity (DL) byly s GC/MS/MS nižší než u GC/IT (LCMRL 0,12–1,2 ng/L vs. 1,2–2,1 ng/L; DL 0,037–0,6 ng/L vs. 0,26–0,66 ng/L). Mezilaboratorní studie ve třech laboratořích prokázala reprodukovatelnost a splnění požadavků EPA.

Přínosy a praktické využití metody

Nová metoda umožňuje vyšší průtok analytů, nižší provozní náklady díky menší údržbě, flexibilní nastavení injektoru a robustní výsledky. Schválení EPA potvrzuje její vhodnost pro rutinní monitorování pitné vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj může zahrnovat aplikaci vysokovýkonných ionizačních zdrojů, rozšíření analýzy na další škodlivé látky ve vodě, integraci automatizovaného zpracování dat s umělou inteligencí a přechod celé analytické komunity na GC/MS/MS platformy.

Závěr

EEA-Agilent Metoda 521.1 prokázala plnou ekvivalenci a v řadě parametrů vyniká nad stávající EPA Method 521. Díky nižší LCMRL, DL a rychlejšímu chodu byla schválena EPA jako oficiální alternativa k GC/IT.

Reference

1. EPA, Letter of Equivalency EEA-Agilent 521.1, 13. 3. 2018.
2. Magee P. N., Toxicity of Nitrosamines, Food Cosmet. Toxicol. 1971, 9(2), 207–218.
3. Mitch W. A. et al., Review of NDMA as Drinking Water Contaminant, Environ. Eng. Sci. 2003, 20(5), 389–404.
4. EPA Method 521, Determination of Nitrosamines by GC/MS/MS, 2005.