Determination of SVOCs in water samples using the Bruker μDROP™ method for the EVOQ™ GC-TQ MS/MS system

Význam tématu

Stanovení semi-volatilních organických látek (SVOC) v různých typech vod je klíčové pro ochranu životního prostředí a lidského zdraví.
Regulace EU (2013/39/EU, 2015/1787/EU) vyžadují velmi nízké detekční limity (sub-ppt až ppt) a spolehlivou rutinní analýzu.
Tradiční metody (LLE, SPE) jsou časově i nákladově náročné a generují značné množství odpadu.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo ověřit schopnost metody Bruker μDROP v kombinaci s GC-TQ MS/MS systémem EVOQ Premium splnit požadavky evropských směrnic na stanovení 59 SVOC v pitné, povrchové a mořské vodě.
Studie zahrnovala validaci linearity, přesnosti, reprodukovatelnosti, detekčních a kvantifikačních limitů (MDL/MRL) a vyhodnocení matrix efektu pro všechny sledované sloučeniny.

Použitá metodika a instrumentace

Pro rychlou a miniaturizovanou extrakci SVOC byla využita metoda dispersivní kapalné mikroextrakce (DLLME) s použitím Bruker μDROP soupravy.
Vzorek: 35 mL vody spiked interními standardy; extrakce a centrifugace do 10,5 min pro až 40 vzorků současně.
Analytika se provádí automaticky na GC-TQ MS/MS systému Bruker EVOQ Premium.

• Chromatograf: Bruker 436 GC s kolonkou BR-5ms (30 m × 0,25 mm, 0,25 μm).
• Injektor: PTV s programovatelnou teplotou, režim LVI s odvětráním rozpouštědla.
• Nástřik vzorků: Bruker 8400 autosampler.
• Spektrometrie: EI, 70 eV, režim MRM, aktivní zaostřování Q0, detekce EDR.
• Software: Bruker Hystar 4.1 pro akvizici, TASQ 1.4 pro zpracování a statistiku.

Hlavní výsledky a diskuse

Linearity: koeficienty determinace R2 ≥ 0,995, RSD odpovědních faktorů ≤ 30 % v celém relevantním rozmezí.
Matrix efekt: rozdíly sklonu kalibračních křivek v ultrapure, pitné, říční a mořské vodě se pohybují mezi 7–18 %, s průměrným RSD 8,5 %, což umožňuje použití kalibrace v ultrapure vodě i pro ostatní matice.
Přesnost: mezi denní i mezidenní RSD ≤ 30 % i pro nejnižší pracovní koncentrace.
Senzitivita: MRL a MDL byly stanoveny na úrovni sub-ppt až nízkých ppt; všechny sloučeniny splňují požadavky směrnic bez rizika falešných pozitiv.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda μDROP nabízí:

• Vysokou propustnost (až 40 vzorků za 10 min extrakce).
• Minimální spotřebu rozpouštědel a nízkou produkci odpadu.
• Ultra-senzitivní stanovení SVOC s detekcí v sub-ppt.
• Jednoduchou automatizaci a integraci do routine QC laboratoří.
• Kompatibilitu s požadavky ISO 17025 a evropskými směrnicemi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metody na další třídy organických kontaminant, včetně polarních mikroškodlivin.
Integrace s online vzorkovači a pokračující miniaturizace zvýší automatizaci a sníží provozní náklady.
Metoda je v souladu s koncepcí zelené chemie a může sloužit i pro monitoring v reálném čase a environmentální screening.

Závěr

Bruker μDROP ve spojení s EVOQ GC-TQ MS/MS představuje robustní, rychlou a ekonomickou platformu pro ultra-senzitivní stanovení SVOC v široké škále vodních vzorků.
Metoda splňuje požadavky EU směrnic, ISO 17025 a nabízí vynikající reprodukovatelnost, linearitu i detekční limity pro rutinní laboratoře.

Reference

1. Directive 2013/39/EU of 12 August 2013 amending Directives 2000/60/EC and 2008/105/EC.
2. Council Directive 2000/60/EC establishing a framework for Community water policy.
3. Commission Directive (EU) 2015/1787 amending Directive 98/83/EC on water quality.
4. Arthur CL, Pawliszyn J Solid phase microextraction with thermal desorption Anal Chem 1990.
5. Baltussen E et al. Stir bar sorptive extraction J Microcolumn Sep 1999.
6. Rezaee M et al. Dispersive liquid–liquid microextraction J Chromatogr A 2006.
7. Yan H, Wang H. Recent development of dispersive liquid–liquid microextraction J Chromatogr A 2013.
8. Wenzl T et al. Guidance on estimation of LOD and LOQ for contaminants in feed and food 2016.