Determination of 2-Methylisoborneol, Geosmin and 2,4,6-Trichloroanisole in Drinking Water by Dynamic Headspace Coupled to Selectable 1D/2D GC-MS with Simultaneous Olfactory Detection
Aplikace | 2011 | GERSTELInstrumentace
Kompozity 2-methylisoborneolu (MIB), geosminu a 2,4,6-trichloroanisolu (TCA) patří mezi látky s velmi nízkými pachovými prahy, jež způsobují nepříjemné „musty“ či „earthy“ off-flavors v pitné vodě. Spolehlivá detekce těchto stopových organických sloučenin je klíčová pro zajištění kvality vody a ochranu spotřebitele před nežádoucími senzorickými vjemy.
Cílem bylo vyvinout plně automatizovanou, citlivou a vysoce selektivní metodu pro stanovení MIB, geosminu a TCA v pitné vodě na úrovni ng / L. Studie popisuje aplikaci dynamické hlavy (DHS) na malé objemy vzorku s následnou tepelnou desorpcí do přepínatelného 1D/2D GC-MS se simultánní olfaktometrickou detekcí.
Pro extrakci analyzovaných látek byla uplatněna dynamická hlava s plynným promýváním vzorku (10 mL, 80 °C, 30 % NaCl) a zachycením par na Tenax TA. Po suchém proplachu pastičky dusíkem byla analyzovaná frakce tepelně desorbována v TDU a převedena do PTV-injektoru na analytickou kolonu.
Optimalizace suchého proplachu vedla k úplnému odstranění vody při celkovém proplachu 600 mL dusíku bez průniku analyzátů. Aplikace heart-cuttingu z 1D na 2D kolonu umožnila oddělení MIB od rušivých matricových složek. Díky kombinaci heart-cuttingu a rychlé GC (100 °C/min) se zlepšilo poměrové snižování šumu a zvýšení šířky signálu, což vedlo ke zvýšení signál/šum (S/N) 12× pro MIB, 9× pro geosmin a 3× pro TCA ve srovnání s 1D analýzou. Metoda prokázala lineární závislost od 1 do 100 ng/L (r2 > 0,9942) s detekčními limity 0,15–0,22 ng/L (3×σ, n=6) a opakovatelností RSD < 8 %.
Metoda nabízí plnou automatizaci, eliminaci organických rozpouštědel, potřebu malých objemů vzorku a simultánní olfaktometrickou kontrolu identity. Zvýšená selektivita 2D GC-MS a vyšší S/N umožňují důvěryhodnou kvantifikaci stopových off-flavor látek v pitné vodě, což je vhodné pro rutinní monitorování kvality vody v úpravnách a bezpečnostních laboratořích.
Dalším krokem může být rozšíření systému o elementárně selektivní detektory (sulfur, halogeny), integrace do online monitorovacích stanic nebo miniaturizace trubičkových adsorbentů pro rychlou pole mobilní analýzu. Rovněž se předpokládá využití stejné platformy pro sledování dalších mikroorganických a pesticidních stop.
Popsaná DHS-1D/2D GC-O/MS metoda dosahuje vysoké citlivosti a spolehlivosti pro sledování MIB, geosminu a TCA v pitné vodě. Kombinace dynamické hlavy, tepelně desorpčního modulu a rychlé vícedimenzionální GC-MS s olfaktometrií představuje robustní nástroj pro kvalitativní a kvantitativní analýzu stopových off-flavor sloučenin.
GCxGC, GC/MSD, HeadSpace, Termální desorpce, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Kompozity 2-methylisoborneolu (MIB), geosminu a 2,4,6-trichloroanisolu (TCA) patří mezi látky s velmi nízkými pachovými prahy, jež způsobují nepříjemné „musty“ či „earthy“ off-flavors v pitné vodě. Spolehlivá detekce těchto stopových organických sloučenin je klíčová pro zajištění kvality vody a ochranu spotřebitele před nežádoucími senzorickými vjemy.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout plně automatizovanou, citlivou a vysoce selektivní metodu pro stanovení MIB, geosminu a TCA v pitné vodě na úrovni ng / L. Studie popisuje aplikaci dynamické hlavy (DHS) na malé objemy vzorku s následnou tepelnou desorpcí do přepínatelného 1D/2D GC-MS se simultánní olfaktometrickou detekcí.
Použitá metodika a instrumentace
Pro extrakci analyzovaných látek byla uplatněna dynamická hlava s plynným promýváním vzorku (10 mL, 80 °C, 30 % NaCl) a zachycením par na Tenax TA. Po suchém proplachu pastičky dusíkem byla analyzovaná frakce tepelně desorbována v TDU a převedena do PTV-injektoru na analytickou kolonu.
- Automatizovaný DHS modul s duální jehlou a vyměnitelnými adsorbentními trapy (GERSTEL).
- TDU tepelný desorpční modul a PTV-injektor (GERSTEL).
- Dvojitý LTM-GC systém na bázi Agilent 7890 a MSD 5975C s CFT Deans switchem a Deans splitterem.
- Dvě kolony: DB-Wax (1D) a DB-5 (2D) pro heart-cutting a rychlou GC separaci (100 °C/min).
- Olfaktometrický port ODP-2 pro simultánní senzorickou detekci.
- MS-SIM režim monitorování iontů m/z 95, 108 (MIB), 112, 125 (geosmin), 195, 197 (TCA) a m/z 18 (voda).
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace suchého proplachu vedla k úplnému odstranění vody při celkovém proplachu 600 mL dusíku bez průniku analyzátů. Aplikace heart-cuttingu z 1D na 2D kolonu umožnila oddělení MIB od rušivých matricových složek. Díky kombinaci heart-cuttingu a rychlé GC (100 °C/min) se zlepšilo poměrové snižování šumu a zvýšení šířky signálu, což vedlo ke zvýšení signál/šum (S/N) 12× pro MIB, 9× pro geosmin a 3× pro TCA ve srovnání s 1D analýzou. Metoda prokázala lineární závislost od 1 do 100 ng/L (r2 > 0,9942) s detekčními limity 0,15–0,22 ng/L (3×σ, n=6) a opakovatelností RSD < 8 %.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí plnou automatizaci, eliminaci organických rozpouštědel, potřebu malých objemů vzorku a simultánní olfaktometrickou kontrolu identity. Zvýšená selektivita 2D GC-MS a vyšší S/N umožňují důvěryhodnou kvantifikaci stopových off-flavor látek v pitné vodě, což je vhodné pro rutinní monitorování kvality vody v úpravnách a bezpečnostních laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalším krokem může být rozšíření systému o elementárně selektivní detektory (sulfur, halogeny), integrace do online monitorovacích stanic nebo miniaturizace trubičkových adsorbentů pro rychlou pole mobilní analýzu. Rovněž se předpokládá využití stejné platformy pro sledování dalších mikroorganických a pesticidních stop.
Závěr
Popsaná DHS-1D/2D GC-O/MS metoda dosahuje vysoké citlivosti a spolehlivosti pro sledování MIB, geosminu a TCA v pitné vodě. Kombinace dynamické hlavy, tepelně desorpčního modulu a rychlé vícedimenzionální GC-MS s olfaktometrií představuje robustní nástroj pro kvalitativní a kvantitativní analýzu stopových off-flavor sloučenin.
Reference
- Benanou D., Acobas F., De Roubin M.R., David F., Sandra P., Anal Bioanal Chem, 376 (2003) 69.
- Malleret L., Bruchet A., Hennion M.-C., Anal Chem, 73 (2001) 1485.
- Karlsson S., Kaugare S., Grimvall A., Boren H., Savenhed R., Water Sci Technol, 31 (1995) 99.
- Zhang L., Hu R., Yang Z., Water Res, 40 (2006) 699.
- Nakamura S., Daishima S., Analytica Chimica Acta, 548 (2005) 79.
- Saito K., Okamura K., Kataoka H., J Chromatogr A, 1186 (2008) 434.
- Ochiai N., Sasamoto K., Takino M., Yamashita S., Daishima S., Heiden A., Hoffmann A., Analyst, 126 (2001) 1652.
- Nakamura S., Nakamura N., Ito S., J Sep Sci, 24 (2001) 674.
- Sasamoto K., Ochiai N., J Chromatogr A, 1217 (2010) 2903.
- Luong J., Gras R., Young G., Cortes H., Mustacich R., J Sep Sci, 31 (2008) 3385.
- Gil C., Lerch O., Whitecavage J., Stuff J., GERSTEL AppNote 1/2007, 2007.
- Kolb B., J Chromatogr A, 842 (1999) 163.
- Pawliszyn J., Solid Phase Microextraction Theory and Practice, Wiley-VCH, New York, 1997, s. 137.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
In-Tube Extraction Dynamic Headspace (ITEX-DHS) sampling technique coupled to GC-MS for sensitive determination of odorants in water
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73471 In-Tube Extraction Dynamic Headspace (ITEX-DHS) sampling technique coupled to GC-MS for sensitive determination of odorants in water Authors: Samantha Bowerbank, Northumbria University, UK Andrea Romano, Thermo Fisher Scientific, Italy Keywords: geosmin, isoborneol, odorants, water analysis, ITEX, Dynamic…
Klíčová slova
itex, itexgeosmin, geosmindhs, dhstrap, trapisoborneol, isoborneolextraction, extractionstrokes, strokessyringe, syringeheadspace, headspacetemperature, temperaturedesorption, desorptionwater, waterincubation, incubationcompounds, compoundsrsh
Stir Bar Sorptive Extraction: A New Way to Extract Off-Flavor Compounds in the Aquatic Environment
2003|Agilent Technologies|Aplikace
Stir Bar Sorptive Extraction: A New Way to Extract Off-Flavor Compounds in the Aquatic Environment Application Food and Flavors Authors D. Benanou, F. Acobas and M.R. De Roubin Anjou Recherche, Analytical Research Department 1 place de Turenne 94417 Saint-Maurice France…
Klíčová slova
geosmin, geosminmusty, mustywater, watermib, mibsbse, sbseextraction, extractionodorous, odoroussample, sampleabundance, abundanceodors, odorsodor, odorcompounds, compoundsrecovery, recoveryalkylbromobenzene, alkylbromobenzenewere
Comparison of EG-Silicone-SBSE and Derivatization-PDMS-SBSE for the Analysis of Phenolic Compounds and Off-fl avors in Water
2012|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 12/2012 Comparison of EG-Silicone-SBSE and Derivatization-PDMS-SBSE for the Analysis of Phenolic Compounds and Off-flavors in Water Yunyun Nie, Thomas Albinus Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany KEYWORDS SBSE, TDU, Capillary GC/MS, Phenols,…
Klíčová slova
twister, twisterpdms, pdmssbse, sbsesilicone, siliconeanhydride, anhydridederivatization, derivatizationwater, watergerstel, gersteltwisters, twistersacetic, aceticphenols, phenolscompound, compoundgeosmin, geosminwere, werephenol
Using Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) for Taste and Odour Measurements in Drinking Water
2013|Agilent Technologies|Prezentace
Using Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) for Taste and Odour Measurements in Drinking Water Andy Golby Jeff Stubbs www.anatune.co.uk Purpose of this presentation • Brief introduction into Twister SBSE (focussed on Taste and Odour water contaminants) Who are Anatune? •…
Klíčová slova
twister, twistertdu, tduextraction, extractionsbse, sbselint, lintmps, mpsstir, stiranatune, anatunepdms, pdmsrack, rackadd, addeasy, easyodour, odourwater, watergerstel