Citlivé a rýchle stanovenie polycyklických aromatických uhľovodíkov v pitnej vode

Cieľ
Vývoj účinnej, vysoko výkonnej metódy pre kvapalinovú chromatografiu ( HPLC ) pre citlivé a rýchle stanovenie 20 polycyklických aromatických uhľovodíkov (PAU) vo vodách pri použití on-line solid-phase extraction (SPE) pre prípravu vzorky namiesto extrakcie kvapalina-kvapalina a off-line SPE.

Clanok_Stanovenie_PAU_Obr0.png

Predstavenie
Polycyklické aromatické uhľovodíky sú skupina uhľovodíkov, ktoré sa tvoria pri nedostatočnom spaľovaní organických látok. Kvôli ich potenciálnym karcinogénnym a mutagénnym vlastnostiam majú mnohé krajiny predpisy limitujúce koncentrácie rôznych druhov PAU v pitnej vode, potravinových aditívach, kozmetike, pracovnom prostredí a priemyselných emisiách.
Aplikačné listy od Dionex - (AN) 196 a 213 - popisujú on-line SPE HPLC metódu pre kvantifikáciu nízkych koncentrácií PAU v olejových a vodných vzorkách. Pri použití uvedených metód sa výrazne ušetrí čas, práca, reagencie a cena pre SPE kolónky. Takisto namerané výsledky sú presné a vyhovujúce. Je to preto, lebo on-line SPE eliminuje manuálne procesy ako rotačné odparovanie a odparovanie za prítomnosti dusíka pri rutinnej extrakcii kvapalina-kvapalina a off-line SPE, popísané v EPA metódach 550, 550.1 a 610.

Prístroje, softvér a spotrebný materiál
Thermo Scientific™ Dionex™ UltiMate™ 3000 Dual Rapid Separation LC (RSLC) system, čo zahŕňa:
  • DGP-3600RS Dual Gradient Rapid Separation Pump
  • SRD-3600 Integrated Solvent and Degasser Rack
  • WPS-3000TRS Rapid Separation Wellplate Sampler (termostatovaný s 1000 µl slučkou pre vzorku a 1000 µl striekačkou
  • TCC-3000SD Standard or TCC-3000RS Rapid Separation Thermostatted Column Compartment (vybavený ventilom 2-6p)
  • DAD-3000RS Rapid Separation Diode Array Detector
  • FLD-3400RS Rapid Separation Fluorescence Detector
  • Thermo Scientific™ Dionex™ UltiMate™ Chromeleon™ Chromatography Data System (CDS) softvér, verzia 7.1 alebo vyššia
  • Thermo Scientific™ Target2™ Nylon Syringe Filters, 0.45 µm, 30 mm
Reagenty a štandardy
  • Deionizovaná (DI) voda, 18.2 MΩ-cm odpor
  • Metanol (CH3OH), 99.8%, HPLC čistoty
  • Acetonitril (CH3CN), HPLC čistoty
  • EPA 610 PAU roztok (1000mg/L pre každý komponent, v metylénchloride) obsahujúci 18 PAU štandardov: benzo[k]fluoranthene, acenaphthene, acenaphthylene, anthracene, fluorene, naphthalene, phenanthrene, benzo[a]anthracene, benzo[a]pyrene, chrysene, fluoranthene, indeno[1,2,3-cd]pyrene, pyrene, benzo[b]fluoranthene, benzo[ghi]perylene, dibenz[a,h]anthracene, benzo[e]pyrene, benzo[j]fluoranthene
  • 1-Methylnaphtalene
  • 2-Methylnaphtalene
PAU majú dobré fluorescenčné odozvy, okrem acenaphthylene (Obrázok 1, peak 2). Nakoľko ich fluorescenčné maximá sú pri rôznych Ex/Em vlnových dĺžkach, je nutné meniť Ex/Em vlnové dĺžky pre dosiahnutie najlepšej citlivosti. Tieto zmeny sú priradené jednotlivým retenčným časom PAU. Obrázky 1 a 2 ukazujú chromatogramy všetkých 20 PAU s UV a fluorescenčnou detekciou.
Clanok_Stanovenie_PAU_Obr1.png
Obrázok 1: Detekcia všetkých 20 PAU (50 µg/l) pri UV 254 nm
Clanok_Stanovenie_PAU_Obr2.png
Obrázok 2: Detekcia všetkých 20 PAU (50 µg/l) pomocou fluorescenčnej detekcie. Použilo sa programové prepínanie vlnových dĺžok na troch kanáloch: (A) Emission_1, (B) Emission_2, (C) Emission_3. Poznámka: na tomto zázname acenaphtylene (peak 2) nie je prítomný, nakoľko nebola žiadna fluorescenčná odozva na tento peak.
Clanok_Stanovenie_PAU_Obr3.png
Obrázok 3: Štruktúra 16 PAU špecifikovaných v EPA metódach 550, 550.1 a 610
Clanok_Stanovenie_PAU_Obr4.png
Obrázok 4: Štruktúra 4 PAU, ktoré nie sú špecifikované v EPA metódach 500, 500.1 a 610

On-line SPE separácia
Obrázok 5 ukazuje typický prietokový diagram on-line SPE systému, ktoré je priamo spojené s HPLC kolónou pomocou 6-port (2-6p) ventila. Prefiltrovaná vzorka je nadávkovaná priamo do systému a je vedená do SPE kolóny na zakoncentrovanie (1-2 pozícia) – používa sa jedna pumpa duálnej pumpy (označené ako For on-line SPE ). Analytická kolóna je zároveň preplachovaná druhou analytickou pumpou (označené ako For Separation ). Po tom ako sú analyty naviazané v SPE kolóne a nečistoty sú vymyté, SPE kolóna je prepnutá do analytickej vetvy. Zadržané analyty sa vymývajú (6_1 pozícia), delia sa na analytickej kolóne a detegujú sa na UV a fluorescenčnom detektore.
Clanok_Stanovenie_PAU_Obr5.png
Obrázok 5: Prietoková schéma on-line SPE

Pre podrobnejšie informácie viď aplikačný list č. 70923 .