Analysis of Persistent Organic Pollutants in Complex Matrices by Gas Chromatography—High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry
Aplikace | 2021 | LECOInstrumentace
Analýza perzistentních organických polutantů (POPs) je klíčová pro hodnocení ekologických a zdravotních rizik vyplývajících z jejich bioakumulace a dlouhodobé persistence v životním prostředí. POPs, jako jsou dioxiny, PCB nebo PBDE, se využívaly desítky let v zemědělství, průmyslu a jako retardéry hoření. Díky své chemické stabilitě a toxicitě jsou regulovány mezinárodními dohodami a vyžadují citlivé a spolehlivé analytické metody pro monitorování v komplexních matricích.
Cílem studie bylo ověřit schopnosti vysoce rozlišovacího GC-HRT (Folded Flight Path™) přístroje LECO Pegasus pro cílenou i necílenou analýzu POPs v sedimentu a rybí tkáni. Studie demonstruje jak selektivní extrakci a identifikaci známých PCB kongenerů, tak objev a charakterizaci dalších látek jako HCB, OCS, DDMU, p,p'-DDE, DDT, BDE-47 a CB-180 v jednom analytickém běhu.
Vzorky sedimentu a rybí tkáně byly extrahovány směsí dichlormethan-hexan (1:4) a očištěny přes sloupcové karty se silikou. Následné koncentrování proběhlo na objem 1 mL v isooktanolu.
V sedimentním vzorku byly detekovány a dekonvoluovány kongenery CB 47, CB 162 a CB 209 s vysokou kvalitou spektrálních dat (NIST shoda >800) a odchylkami hmotnosti pod 1 ppm. V rybí tkáni bylo zjištěno více než 70 PCB kongenerů s průměrnou přesností 1,01 ppm. Ultra-vysoké rozlišení umožnilo rozlišení isobarických fragmentů BDE-47 a CB-180, které by při nízkém rozlišení kolidovaly.
Současně byla provedena necílená analýza, při níž v rybím vzorku identifikovali i další třídy POPs: HCB, OCS, DDMU, p,p'-DDE, DDT, BDE-47 a CB-180. Molecular iony těchto látek vykázaly odchylky hmotnosti v rozmezí ±1 ppm, což potvrzuje vysokou spolehlivost elementární formulace.
Metoda umožňuje jednorázové screeningové i kvantitativní stanovení širokého spektra POPs v komplexních matricích bez nutnosti separátního běhu pro každou třídu látek. Vysoké rozlišení a přesná měření hmotností podporují robustní identifikaci a minimalizují interference, což je zásadní pro sledování znečištění v životním prostředí, regulatorní monitoring a QA/QC v průmyslových laboratořích.
Další rozvoj necílené analýzy může směřovat k plnohodnotnému non-target screeningu a automatizovanému vyhledávání neznámých kontaminantů. Kombinace s vícerozměrnou chromatografií (GC×GC), zdokonalování algoritmů dekonvoluce a propojení s chemoinformatikou otevře cestu k detekci nových emergentních znečišťujících látek.
LECO Pegasus GC-HRT prokázal vynikající schopnosti v cílené i necílené analýze POPs v sedimentu a rybí tkáni. Vysoce rozlišovací Folded Flight Path™ technologie přináší precizní měření molekulární hmotnosti, čisté chromatografické záznamy a robustní identifikaci i v komplikovaných maticích.
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, LECO
Souhrn
Význam tématu
Analýza perzistentních organických polutantů (POPs) je klíčová pro hodnocení ekologických a zdravotních rizik vyplývajících z jejich bioakumulace a dlouhodobé persistence v životním prostředí. POPs, jako jsou dioxiny, PCB nebo PBDE, se využívaly desítky let v zemědělství, průmyslu a jako retardéry hoření. Díky své chemické stabilitě a toxicitě jsou regulovány mezinárodními dohodami a vyžadují citlivé a spolehlivé analytické metody pro monitorování v komplexních matricích.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit schopnosti vysoce rozlišovacího GC-HRT (Folded Flight Path™) přístroje LECO Pegasus pro cílenou i necílenou analýzu POPs v sedimentu a rybí tkáni. Studie demonstruje jak selektivní extrakci a identifikaci známých PCB kongenerů, tak objev a charakterizaci dalších látek jako HCB, OCS, DDMU, p,p'-DDE, DDT, BDE-47 a CB-180 v jednom analytickém běhu.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky sedimentu a rybí tkáně byly extrahovány směsí dichlormethan-hexan (1:4) a očištěny přes sloupcové karty se silikou. Následné koncentrování proběhlo na objem 1 mL v isooktanolu.
- GC podmínky: Agilent 7890 s 7693 autosampler, kolona Restek Rxi-5Sil MS (60 m × 0,18 mm × 0,10 µm), injekce splitless 1 µl, teplota injektoru 300 °C, program pece od 80 °C (1 min) do 160 °C rychlostí 30 °C/min a dále do 300 °C při 3 °C/min (4 min držení), nosný plyn He konstantně 1,00 mL/min.
- MS podmínky: LECO Pegasus GC-HRT ve vysokém rozlišení (R=25 000) a ultra-vysokém rozlišení (R=50 000) při 3 spektrách/s, rozsah m/z 50–1000 (HR) nebo 200–600 (UHR), ionizace EI 70 eV, kalibrace PFTBA.
Hlavní výsledky a diskuse
V sedimentním vzorku byly detekovány a dekonvoluovány kongenery CB 47, CB 162 a CB 209 s vysokou kvalitou spektrálních dat (NIST shoda >800) a odchylkami hmotnosti pod 1 ppm. V rybí tkáni bylo zjištěno více než 70 PCB kongenerů s průměrnou přesností 1,01 ppm. Ultra-vysoké rozlišení umožnilo rozlišení isobarických fragmentů BDE-47 a CB-180, které by při nízkém rozlišení kolidovaly.
Současně byla provedena necílená analýza, při níž v rybím vzorku identifikovali i další třídy POPs: HCB, OCS, DDMU, p,p'-DDE, DDT, BDE-47 a CB-180. Molecular iony těchto látek vykázaly odchylky hmotnosti v rozmezí ±1 ppm, což potvrzuje vysokou spolehlivost elementární formulace.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje jednorázové screeningové i kvantitativní stanovení širokého spektra POPs v komplexních matricích bez nutnosti separátního běhu pro každou třídu látek. Vysoké rozlišení a přesná měření hmotností podporují robustní identifikaci a minimalizují interference, což je zásadní pro sledování znečištění v životním prostředí, regulatorní monitoring a QA/QC v průmyslových laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj necílené analýzy může směřovat k plnohodnotnému non-target screeningu a automatizovanému vyhledávání neznámých kontaminantů. Kombinace s vícerozměrnou chromatografií (GC×GC), zdokonalování algoritmů dekonvoluce a propojení s chemoinformatikou otevře cestu k detekci nových emergentních znečišťujících látek.
Závěr
LECO Pegasus GC-HRT prokázal vynikající schopnosti v cílené i necílené analýze POPs v sedimentu a rybí tkáni. Vysoce rozlišovací Folded Flight Path™ technologie přináší precizní měření molekulární hmotnosti, čisté chromatografické záznamy a robustní identifikaci i v komplikovaných maticích.
Reference
- S.K. Shin, T.S. Kim, J. Hazard Mater., 137(3), 1514–1522 (2006).
- E.J. Reiner et al., LC GC Europe, 60–70 (2010).
- T.M. Kolic et al., J Chrom. Sci., 47, 83–91 (2009).
- J. Maervoet et al., Environ. Health Perspect., 112(3), 291–294 (2004).
- P.O. Steen et al., Environ. Sci. Technol., 43(12), 4404–4411 (2009).
- S.C. Roberts et al., Environ. Sci. Technol., 45, 1999–2005 (2011).
- J.L.M. Rodrigues et al., Appl. Environ. Microbiol., 72(4), 2476–2482 (2006).
- T. Cajka et al., J. Sep. Sci., 28, 601–611 (2005).
- E. Reiner, poskytnutí vzorků, LECO Corporation (2010).
- M. Alaee, J. Sep. Sci., 24, 465–469 (2001).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Persistent Organic Pollutants in Complex Matrices by Gas Chromatography—High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry (GC-HRT)
2011|Agilent Technologies|Postery
® Delivering the Right Results Analysis of Persistent Organic Pollutants in Complex Matrices by Gas Chromatography—High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry (GC-HRT) David E Alonso; Joe Binkley; Kevin Siek; Viatcheslav Artaev • LECO Corporation, St. Joseph, MI INTRODUCTION EXPERIMENTAL RESULTS GC-HRT…
Klíčová slova
pencb, pencbhexcb, hexcbhepcb, hepcbtetcb, tetcboctcb, octcbclm, clmcln, clnnoncb, noncbhrt, hrtddmu, ddmugridless, gridlesspecdf, pecdfleco, lecohcb, hcbresolution
Analysis of Polychlorinated Biphenyls (PCBs) in Fish Oil Supplements by Gas Chromatography with High Performance-Time of Flight Mass Spectrometry
2011|Agilent Technologies|Aplikace
Analysis of Polychlorinated Biphenyls (PCBs) in Fish Oil Supplements by Gas Chromatography with High Performance-Time of Flight Mass Spectrometry LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Keywords: Gas Chromatography; High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry; Persistent Organic Pollutants; Fish Oil 1. Introduction…
Klíčová slova
hrt, hrtleco, lecopegasus, pegasusfish, fishtricaprylate, tricaprylateoil, oilsupplements, supplementspcb, pcbffp, ffptime, timeaccustandard, accustandardflight, flighttic, ticadvantages, advantagesbiphenyls
Analyses of Polychlorinated Biphenyl (PCB) Mixtures and Individual Congeners by GC
1996|Merck|Příručky
Bulletin 817C Analyses of Polychlorinated Biphenyl (PCB) Mixtures and Individual Congeners by GC Widespread use of PCBs has made them an environmental problem. Consequently, the US Environmental Protection Agency has issued guidelines for monitoring PCBs in various matrices. Described here…
Klíčová slova
aroclor, aroclorpcb, pcbcongeners, congenersmin, minsupelco, supelcopcbs, pcbsortho, orthospb, spbecd, ecdsubstitution, substitutionoctyl, octyltoxic, toxicchloro, chloropolychlorinated, polychlorinatedfiber
High Performance Gas Chromatography Time of Flight Mass Spectrometry Analysis of Halogenated Organic Compounds in Pet Food
2012|Agilent Technologies|Postery
High Performance Gas Chromatography Time of Flight Mass Spectrometry Analysis of Halogenated Organic Compounds in Pet Food David E. Alonso*, Joe Binkley, John Heim, Kevin Siek | LECO Corporation, St. Joseph, Michigan, USA Quechers extraction of cat food sample A,…
Klíčová slova
pcb, pcbhex, hexpen, pentet, tethep, hephocs, hocsabundance, abundancetic, tichrt, hrttty, ttyxic, xiccounts, countsintensity, intensitytime, timecompounds