Stir Bar Sorptive Extraction: A New Way to Extract Off-Flavor Compounds in the Aquatic Environment
Aplikace | 2003 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Chuťové a pachové kontaminanty ve vodě, i při extrémně nízkých koncentracích (ng/L), negativně ovlivňují vnímání kvality pitné vody a vedou ke stížnostem spotřebitelů.
Tradiční metody (CLSA, Purge & Trap) jsou často časově náročné, méně citlivé a vyžadují větší objemy vzorků nebo větší množství organických rozpouštědel.
Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) přináší efektivní, citlivou a rychlou alternativu k obvykle používaným extrakčním postupům pro odhalování off-flavor sloučenin.
Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat metodu SBSE-TD-GC/MS spojenou s olfaktometrií pro kvantitativní a kvalitativní stanovení šesti klíčových off-flavor látek v pitné vodě: 2-methylisoborneol (MIB), geosmin, 2,4,6-trichloroanisole, 2,3,6-trichloroanisole, 2,3,4-trichloroanisole a 2,4,6-tribromoanisole.
Metoda byla optimalizována a ověřena na reálných vzorcích vody, kde byly porovnány výsledky se senzorickým hodnocením a případy praktické aplikace ukázaly univerzálnost přístupu.
Vzorek vody (2×100 mL) byl extrahován pomocí 20 mm dlouhého PDMS stir baru (Twister) po dobu 2 h za měřeního míchání. Do vzorku se přidal methanol a isotopicky značený interní standard (2,4,6-TCA-d5).
Po extrakci byl stir bar vysušen, zaveden do desorpční trubice a tepelně desorbován při 200–300 °C v rámci GERSTEL TDSA/CIS-4 jednotky.
Odplyněné složky se zamrazily v CIS-4 (-100 °C) a poté byly převedeny do GC (Agilent 6890) na kolonu HP-5 MS (30 m×0,25 mm×0,25 µm).
Chromatografické podmínky: N2/He 1,5 mL/min, program 50 °C/2 min → 10 °C/min na 200 °C → 25 °C/min na 300 °C.
Detekce probíhala v SIM režimu pro kvantifikaci a ve Scan režimu kombinovaně s olfaktometrií pro identifikaci pachových zón. MSD byl manuálně ladičkován pro optimalizaci poměrů iontů 69/219/414.
Limit kvantifikace (LOQ) se pohyboval od 0,1 ng/L (haloanisoly) do 1 ng/L (MIB). Linearity R>0,998; opakovatelnost (RSD) <15 %; recoveries 80–120 %.
Optimální extrakční doba byla 120 min. Vzorek 200 mL poskytl maximální absorpci, přičemž bylo výhodné desorbovat dva bar-y najednou pro zvýšení citlivosti.
U reálných vzorků se potvrdila korelace mezi GC/MS, olfaktometrií a senzorickým hodnocením.
Příklady aplikací:
Integrace SBSE s vysokorozlišovacím MS pro neznámé kontaminanty.
Automatizace extrakce a termodesorpcí pro vyšší průchodnost.
Vývoj nových sorpčních fází pro polarizované či velmi těkavé látky.
Přenosné onsite SBSE jednotky pro okamžité měření na místě odběru.
Standardizace metody v rámci QA/QC laboratoří a legislativních limitů.
Metoda SBSE-TD-GC/MS s olfaktometrií nabízí robustní, citlivé a operativní řešení pro analýzu off-flavor sloučenin v pitné vodě. Díky ní lze rychle identifikovat a kvantifikovat hlavní pachové látky na rozhraní odorových práhů, což pomáhá vodárenským společnostem i spotřebitelům v účinné kontrole kvality vody.
GC/MSD, Termální desorpce, GC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Chuťové a pachové kontaminanty ve vodě, i při extrémně nízkých koncentracích (ng/L), negativně ovlivňují vnímání kvality pitné vody a vedou ke stížnostem spotřebitelů.
Tradiční metody (CLSA, Purge & Trap) jsou často časově náročné, méně citlivé a vyžadují větší objemy vzorků nebo větší množství organických rozpouštědel.
Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) přináší efektivní, citlivou a rychlou alternativu k obvykle používaným extrakčním postupům pro odhalování off-flavor sloučenin.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat metodu SBSE-TD-GC/MS spojenou s olfaktometrií pro kvantitativní a kvalitativní stanovení šesti klíčových off-flavor látek v pitné vodě: 2-methylisoborneol (MIB), geosmin, 2,4,6-trichloroanisole, 2,3,6-trichloroanisole, 2,3,4-trichloroanisole a 2,4,6-tribromoanisole.
Metoda byla optimalizována a ověřena na reálných vzorcích vody, kde byly porovnány výsledky se senzorickým hodnocením a případy praktické aplikace ukázaly univerzálnost přístupu.
Použitá metodika
Vzorek vody (2×100 mL) byl extrahován pomocí 20 mm dlouhého PDMS stir baru (Twister) po dobu 2 h za měřeního míchání. Do vzorku se přidal methanol a isotopicky značený interní standard (2,4,6-TCA-d5).
Po extrakci byl stir bar vysušen, zaveden do desorpční trubice a tepelně desorbován při 200–300 °C v rámci GERSTEL TDSA/CIS-4 jednotky.
Odplyněné složky se zamrazily v CIS-4 (-100 °C) a poté byly převedeny do GC (Agilent 6890) na kolonu HP-5 MS (30 m×0,25 mm×0,25 µm).
Chromatografické podmínky: N2/He 1,5 mL/min, program 50 °C/2 min → 10 °C/min na 200 °C → 25 °C/min na 300 °C.
Detekce probíhala v SIM režimu pro kvantifikaci a ve Scan režimu kombinovaně s olfaktometrií pro identifikaci pachových zón. MSD byl manuálně ladičkován pro optimalizaci poměrů iontů 69/219/414.
Použitá instrumentace
- GERSTEL Twister (20 mm, 0,5 mm PDMS)
- GERSTEL TDSA tepelný desorbér a CIS-4 PTV inlet
- Agilent 6890 GC / 5973 MSD
- Olfaktometrický detektor GERSTEL
- HP-5 MS kolona (30 m×0,25 mm×0,25 µm)
Hlavní výsledky a diskuse
Limit kvantifikace (LOQ) se pohyboval od 0,1 ng/L (haloanisoly) do 1 ng/L (MIB). Linearity R>0,998; opakovatelnost (RSD) <15 %; recoveries 80–120 %.
Optimální extrakční doba byla 120 min. Vzorek 200 mL poskytl maximální absorpci, přičemž bylo výhodné desorbovat dva bar-y najednou pro zvýšení citlivosti.
U reálných vzorků se potvrdila korelace mezi GC/MS, olfaktometrií a senzorickým hodnocením.
Příklady aplikací:
- Doma: detekce 2,4,6-TCA a geosminu u výrazně zapáchané vody.
- Rezervoár: 2,4,6-TBA vzniklý halogenací phenolických složek nátěru a mikrobiální syntézou.
- Distribuce: vznik alkylbrombenzenů a sírových sloučenin po průchodu sítí daleko od úpravny.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká citlivost na sub-ng/L úrovni.
- Rychlá analýza až 20 vzorků/den bez nutnosti velkých objemů organického rozpouštědla.
- Možnost simultánní kvantifikace (SIM) a pachového profilu (olfaktometrie).
- Stabilita extrahovaných vzorků na Twisteru až 7 dní při 4 °C.
- Jednoduché nasazení v terénu – spotřebitelé mohou odeslat desorbovaný bar, nikoli velké objemy vzorku.
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace SBSE s vysokorozlišovacím MS pro neznámé kontaminanty.
Automatizace extrakce a termodesorpcí pro vyšší průchodnost.
Vývoj nových sorpčních fází pro polarizované či velmi těkavé látky.
Přenosné onsite SBSE jednotky pro okamžité měření na místě odběru.
Standardizace metody v rámci QA/QC laboratoří a legislativních limitů.
Závěr
Metoda SBSE-TD-GC/MS s olfaktometrií nabízí robustní, citlivé a operativní řešení pro analýzu off-flavor sloučenin v pitné vodě. Díky ní lze rychle identifikovat a kvantifikovat hlavní pachové látky na rozhraní odorových práhů, což pomáhá vodárenským společnostem i spotřebitelům v účinné kontrole kvality vody.
Reference
- Hrudey S.E., Lowe N.J. The effect of disinfectants on a geosmin‐producing strain of Streptomyces griseus. J. Appl. Bact. 1992, 73, 445–446.
- Baltussen E., Sandra P., David F., Cramer C.J. Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE), a novel extraction technique for aqueous samples: theory and principles. J. Microcol. Sep. 1999, 11, 737–749.
- Pawliszyn J. Solid Phase Microextraction: Theory and Practice. Wiley-VCH, 1997.
- Bruchet A. Solved and Unsolved Cases of Taste and Odor Episodes in the Files of Inspector Cluzeau. Water Sci. Tech. 1999, 40(6), 15–21.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
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
MONITORING FOR ‘TASTE AND ODOUR COMPOUNDS’ INCLUDING GEOSMIN AND MIB IN POTABLE WATER USING THE AGILENT 7000 TRIPLE QUADRUPOLE GC/MS
2013|Agilent Technologies|Ostatní
ENVIRONMENTAL ANALYSIS MONITORING FOR ‘TASTE AND ODOUR COMPOUNDS’ INCLUDING GEOSMIN AND MIB IN POTABLE WATER USING THE AGILENT 7000 TRIPLE QUADRUPOLE GC/MS Solutions for Your Analytical Business Markets and Applications Programs Solution Note Author Nick Davies Dŵr Cymru Welsh Water,…
Klíčová slova
biomethylation, biomethylationmusty, mustyodour, odourchlorination, chlorinationphenol, phenolphenolic, phenolictaste, tastemedicinal, medicinalchloramination, chloraminationcompounds, compoundsgeosmin, geosminchlorinated, chlorinatedactinobacteria, actinobacteriawater, waterindustrial
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
Solid Phase Microextraction of Odors in Drinking Water, for Analysis by GC/MS
2002|Agilent Technologies|Aplikace
Supelco Park • 595 North Harrison Road Bellefonte, PA 16823-0048 USA Telephone 800-247-6628 • 814-359-3441 Fax 800-447-3044 • 814-359-3044 email: supelco@s ial.com sigma-aldrich.com Application Note 147 Solid Phase Microextraction of Odors in Drinking Water, for Analysis by GC/MS A new…
Klíčová slova
odor, odoribmp, ibmpipmp, ipmpgeosmin, geosminmib, mibmicroextraction, microextractionfiber, fiberspme, spmedrinking, drinkingtrillion, trillionbrg, brgisobutylmethoxypyrazine, isobutylmethoxypyrazinecoating, coatingsolid, solidwater