Chiết pha rắn hiệu suất cao của thuốc trừ sâu và chất chống cháy trong nước uống theo phương pháp EPA 527
Ứng dụng trong lĩnh vực: Môi trường
Tóm tắt nội dung:
CDS Empore ™ (trước đây là 3M ™ Empore ™) EZ-Trace là một hệ thống chiết cho phép chiết đồng thời và giảm đáng kể thời gian chuẩn bị nhiều mẫu. Ghi chú ứng dụng này thể hiện hiệu suất của EZ-Trace bằng cách sử dụng đĩa Empore ™ SDB-XC theo EPA Method 527.1 cho các mẫu nước cấp thuốc thử. Sự thu hồi được xác định đối với 26 chất phân tích, bao gồm thuốc trừ sâu và chất chống cháy, và chứng minh rằng hệ thống Empore ™ EZ-Trace cung cấp quá trình chiết xuất sạch và hiệu quả với đĩa Empore ™ SDB-XC.
Giới thiệu:
Phương pháp EPA 527.1 là danh sách mục tiêu của 26 hợp chất hữu cơ bán dễ bay hơi trong nước uống, được thiết kế để xác định và định lượng các loại thuốc trừ sâu và phụ gia hóa học khác nhau trong chất chống cháy. Ví dụ, nhiều loại thuốc trừ sâu xuất hiện trong EPA 527.1 được phân loại là pyrethroid, là một loại thuốc trừ sâu hóa học có hiệu quả trừ sâu cao. Trong khi pyrethroid thường có độc tính thấp đối với động vật có vú, chúng được biết là độc hại đối với các sinh vật sống dưới nước bao gồm cả cá. Ví dụ về thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu lân hữu cơ cũng có thể được tìm thấy trong danh sách các hợp chất mục tiêu. Các lớp hóa học chính khác được quan tâm trong EPA 527.1 là biphenyl polybromated (PBB’s) và polybromated diphenyl ete (PDBE’s). Các loại hóa chất thuộc các lớp này thường được sử dụng làm chất phụ gia trong chất chống cháy và cũng được biết đến là chất gây ung thư đối với con người.
Trong Application Note này, nhiều lần chiết được thực hiện đồng thời bởi Empore ™ EZ-Trace để chiết xuất các hợp chất chống cháy và thuốc trừ sâu từ các mẫu nước cấp thuốc thử bằng cách sử dụng đĩa SPE 47 mm Empore ™ SDB-XC, dựa trên polyme. Việc chiết xuất được thực hiện trên EZ-Trace dưới áp suất âm của bơm chân không. Dịch chiết được làm bay hơi, pha loãng, và sau đó được phân tích qua GC-MS. Độ chính xác và độ chụm đối với độ thu hồi của 26 chất chuẩn phân tích được xác định từ đường chuẩn bốn điểm của mỗi chất chuẩn. Kết quả được đánh giá bằng hiệu quả, khả năng tái lập và độ sạch của quá trình chiết kết hợp với độ chính xác và độ chính xác của đĩa SDBXC. Dữ liệu xác nhận được trình bày ở đây được xác định trên bốn phép đo lặp lại cho mỗi mẫu từ cùng một lô đĩa SDBXC. MDL không được xác định là một phần của xác nhận này.
Thiết lập thí nghiệm:
Chiết pha rắn (SPE) được thực hiện với đĩa Empore ™ SDB-XC 47mm (danh mục # 2240). Bốn lần chiết được thực hiện đồng thời với hệ thống chân không kênh Empore ™ EZ-Trace SPE (danh mục # 8000).
Tiêu chuẩn nội bộ phương pháp EPA 527.1 được mua lại từ Sigma Aldrich (St. Louis, MO). Phần còn lại của các chất phân tích mục tiêu và các phân tử thay thế được lấy từ AccuStandard (New Haven, CT) dưới dạng các dung dịch đã được trộn sẵn. Chất chuẩn hiệu chuẩn GC-MS decafluorotriphenylphosphine (DTFPP) cũng được mua từ Restek. Thuốc thử kali dihydro xitrat, axit L-ascorbic và axit etylendiamintetraacetic (EDTA) trisodium đều được mua từ Sigma Aldrich (St. Louis, MO). Metanol, etyl axetat và diclometan cũng được mua từ Sigma Aldrich (St. Louis, MO). Nước được xử lý trong nhà bằng Hệ thống Xử lý Nước Milli-Q.
Tiêu chuẩn pha loãng chính (PDS) được chuẩn bị ở nồng độ 50 µg L-1. Dung dịch này được bảo quản lạnh cho đến khi sẵn sàng sử dụng. Đầu tiên, các mẫu nước cấp thuốc thử được xử lý với khoảng 0,1 g axit L-ascorbic, 0,35 g EDTA và 9,4 g kali dihydro xitrat. Mỗi mẫu nước được đệm đến pH 3,8 để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật và sự phân hủy của chất phân tích.
Phương pháp:
- Đổ mẫu nước thuốc thử 1 lít đầu tiên với 20 µL PDS và 10 µL chất thay thế. Nồng độ PDS trong mẫu nước là 1 μg L-1.
- Lắp ráp tất cả 4 bộ điều hợp đĩa và cụm lọc thủy tinh trên Empore ™ EZ-Trace bằng Empore ™ SDB-XC 47 mm dĩa chiết pha rắn (SPE).
- Rửa mỗi đĩa bằng 5 mL etyl axetat 1: 1: metylen clorua. Kéo một lượng nhỏ dung môi qua đĩa và ngâm trong 1 phút. Hút phần dung môi còn lại qua đĩa và để khô đĩa.
- Sau đó rửa mỗi đĩa bằng 10 mL metanol rồi ngâm trong một phút. Để lại một lớp metanol còn lại phía trên đĩa.
- Điều hòa mỗi đĩa bằng cách thêm hai lượng nước 10 mL vào đĩa. Đừng để đĩa khô để lại một lớp nước phía trên đĩa.
- Thêm mỗi mẫu nước 1 L vào bể lọc. Dưới tác động chân không, lọc càng nhanh càng tốt khi chân không được áp dụng. Trước khi tất cả các mẫu nước được lọc qua đĩa SPE, rửa mỗi chai với 10 mL nước và thêm vào các bể chứa lọc.
- Trước khi làm khô đĩa, rửa mỗi đĩa SPE với 5-10 mL nước khác để rửa sạch muối bám trên đĩa. Làm khô đĩa trong 10 phút trong điều kiện chân không.
- Tráng bình mẫu bằng 5 mL etyl axetat và thêm vào bình chứa. Để đĩa ngâm trong một phút.
- Lặp lại bước 9 bằng cách sử dụng 5 mL diclometan.
- Tráng sơ bộ bể lọc bằng 5 mL etyl axetat: diclometan 1: 1. Làm khô phần rửa giải đã kết hợp bằng 10 g natri sulfat khan dạng hạt và thu vào lọ làm bay hơi. Tráng mỗi ống thu nhận và mỗi ống natri sunfat với một phần 5 mL diclometan cho vào lọ làm bay hơi.
- Làm khô dịch chiết xuống chỉ còn dưới 1 mL dưới dòng nitơ nhẹ (ấm nhẹ). Để dịch rửa giải trở lại nhiệt độ phòng và điều chỉnh đến vạch 1 mL bằng etyl axetat.
- Pha loãng dịch rửa giải bằng etyl axetat đến vạch 1 mL trên lọ bay hơi. Chuyển dung dịch này vào lọ 1 mL GC-MS. Thêm 10 µL IS vào lọ.
- Lặp lại quy trình này cho các mẫu nước thuốc thử khác bằng cách thêm 40 µL PDS vào mẫu. Đối với tất cả các mẫu, thêm 10 µL chất thay thế. Xác định độ thu hồi của từng chất chuẩn hiệu chuẩn phân tích bằng GC-MS.
Phân tích GC-MS
Phân tích chiết xuất được thực hiện trên Máy sắc ký khí Shimadzu GC-2010 với cổng phun không tách lớp được kết nối với Shimadzu GC-MS QP2010 (Kyoto, Nhật Bản) và cột MilliporeSigma GC dài 30m x 0,25mm x 0,25µm. Các thông số GC-MS được thể hiện trong Bảng 1.
Phương pháp GC-MS được mô tả trong Bảng 1 được sử dụng theo khuyến nghị của Phương pháp EPA 527.1. Phương pháp khối phổ đã được sửa đổi dựa trên nhu cầu của các điều kiện thí nghiệm này. Phương pháp EPA 527.1 cho phép sửa đổi các phương pháp khối phổ. Các ion được sử dụng để định lượng từng tiêu chuẩn được lựa chọn theo những tiêu chuẩn được khuyến nghị bởi EPA Method 527.1. Một đường chuẩn bốn điểm được xây dựng để hiệu chuẩn từng chất chuẩn phân tích. MS đã được điều chỉnh thành công bằng DTFPP.
Bảng 1: Tổng quan về các tham số và phương pháp GC và MS.
| GC Parameters | |
| Column: | SLB®-5ms (30m x 0.25mm x 0.25µm) |
| Inlet Temp: | 250°C |
| Transfer Line Temp: | 250°C |
| Injection Mode: | Splitless |
| Injection Volume: | 2 µL |
| Carrier Gas: | He at 42.7 cm/s (constant flow |
| Oven Program: | 55°C hold for 0 min, 55 to 200°C at 20°C min-1, hold 2 min, 200 to 300°C at 4°C min-1, hold 0.75 min |
| Mass Spectrometer Parameters | |
| Solvent Delay: | 4.4 min |
| Threshold: | 0 |
| Mass Range: | 4.4-19.0min: 45-450 m/z 19.0-35.0min: 45-670 m/z |
| Scan Time: | 0.3 s |
Hình 1: Sắc đồ của 26 chất phân tích, 3 chất thay thế và 3 chất chuẩn nội. Chất phân tích có nồng độ 2 µg L-1 trong mẫu nước.
Kết quả và thảo luận:
Bảng 2: Tóm tắt kết quả cho hai nồng độ PDS khác nhau trong nước cấp thuốc thử
| Water | Reagent Grade Water | |
| μg L-1 | 1.0 | 2.0 |
| # 70-130% | 24 | 26 |
| avg Rec. (%RSD) | 102.7 (15.8) | 102.6 (12.7) |
Hình 2: Thu hồi 26 chất phân tích đích trong hai mẫu nước thuốc thử có nồng độ 1 ppb (xanh lam) và 2 ppb (đỏ).
Bảng 3: Độ thu hồi trung bình của 25 chất chuẩn hiệu chuẩn phân tích đối với 2 mẫu nước thuốc thử chứa các nồng độ chất chuẩn khác nhau. Được thể hiện trong ngoặc đơn là độ lệch chuẩn tương đối. Đối với mỗi mẫu nước, có bốn lần đo lặp lại. Nồng độ đại diện cho một mẫu nước 1 lít.
| Reagent Grade Water | ||
| Concentration (μg L-1) | 1.0 | 2.0 |
| %Rec. (RSD) | %Rec. (RSD) | |
| Dimethoate | 88.7 (13.8) | 68.4 (10.4) |
| Atrazine | 67.8 (29.8) | 93.2 (5) |
| Propazine | 73.1 (23.3) | 93.2 (4.5) |
| Vinclozolin | 96.9 (11.4) | 103.1 (2.7) |
| Prometryn | 90.1 (9.4) | 98.1 (5) |
| Bromacil | 138.9 (11.1) | 130.0 (5.3) |
| Malathion | 108.1 (10.4) | 110.9 (2.7) |
| Chlorpyrifos | 100.3 (11.5) | 103.3 (2.2) |
| Thiobencarb | 96.6 (10.6) | 102.7 (2.3) |
| Parathion | 116.6 (14.1) | 116.8 (3) |
| Terbufos-Sulfone | 107.8 (10.5) | 112.2 (3.1) |
| Oxychlordane | 99.0 (8.6) | 103.8 (2.4) |
| Esbiol | 88.7 (10.5) | 93.9 (2.7) |
| Nitrophen | 122.1 (16.3) | 124.8 (6.4) |
| Kepone | 126.1 (7.2) | 89.5 (29.2) |
| Norflurazon | 114.3 (12.7) | 117.2 (6.4) |
| Hexazinone | 87.5 (9.1) | 101.9 (7.7) |
| Bifenthrin | 108.2 (5.6) | 101.3 (2.8) |
| 2,2’,4,4’-Tetrabromodiphenyl Ether (BDE47) | 91.7 (5.1) | 91.7 (2.7) |
| Mirex | 90.8 (5.7)) | 94.7 (2.1 |
| 2,2’,4,4’,6-Pentabromodiphenyl Ether
(BDE-100) |
99.8 (5.2) | 96.9 (1.7) |
| 2,2’,4,4’,5-Pentabromodiphenyl Ether
(BDE-99) |
105.2 (6.9) | 98.6 (2.3) |
| Hexabromobiphenyl | 119.8 (5.1) | 118.9 (5.3) |
| Fenvalerate | 91.6 (19.4) | 90.0 (1.8) |
| Esfenvalerate | 121.7 (2.6) | 113.2 (4.5) |
| 2,2’,4,4’,5,5’-Hexabromodiphenyl Ether
(BDE-153) |
109.4 (4.5) | 99.5 (5.1) |
Hình 1 cho thấy sắc ký đồ của 26 chất chuẩn, 3 chất thay thế và 3 hợp chất nội chuẩn theo phương pháp EPA Method 527.1. Các hợp chất được phân tách tốt trong các điều kiện của phương pháp GC được mô tả trong Bảng 1.
Đối với cả hai mẫu nước cấp thuốc thử, độ thu hồi trung bình là 103% với 16% và 13% RSD cho 1 và 2 µg L-1 tương ứng. Tóm tắt dữ liệu này nằm trong Bảng 2. Theo phương pháp EPA 527.1 cho phép, phạm vi phục hồi cho phép là từ 70% đến 130% với ≤ 20% RSD. Trong trường hợp của mỗi mẫu, hơn 92% chất phân tích nằm trong giới hạn thu hồi có thể chấp nhận được, trong khi hơn 96% có đủ RSD.
Dữ liệu phục hồi đầy đủ của tất cả 26 hợp chất được liệt kê trong Bảng 3 cho hai nồng độ khác nhau của PDS trong nước cấp thuốc thử. Các hợp chất có độ thu hồi cao đáng chú ý bao gồm kepone và bromacil. Kepone được EPA lưu ý là có vấn đề đối với các phép đo theo phương pháp 527.1.
Định lượng bromcil cũng được cho là sẽ cho thấy độ thu hồi cao do nhiễu từ đĩa SDB-XC.
Các chất phân tích có vấn đề khác cần lưu ý bao gồm esfenvalerate, fenvalerate, norflurazon, nitrophen, và parathion, có thể thể hiện phản ứng sắc ký tăng cường do ma trận gây ra, gây ra độ thu hồi lớn hơn 100%. Các chất phân tích này dễ bị hấp phụ đầu vào và phân huỷ nhiệt. Hiệu ứng này thường nổi bật nhất trong các dung dịch hiệu chuẩn nguyên sơ và ít được chú ý hơn trong các mẫu nước bẩn hơn. Kết quả cuối cùng là độ thu hồi từ mẫu nước dường như lớn hơn. Các quy trình do EPA khuyến nghị giảm thiểu tác động này đã được tuân thủ. Dimethoate cũng tạo ra độ thu hồi thấp trong mẫu 2 μg L-1. Hợp chất này được biết là tạo ra độ thu hồi thấp, theo phương pháp EPA.
Kết luận:
Hiệu suất của Empore ™ EZ-Trace đã được chứng minh là một phần của công việc thử nghiệm này, thực hiện 4 lần chiết xuất đồng thời 26 loại thuốc trừ sâu và hợp chất chống cháy trên đĩa Empore ™ SDB-XC SPE. Việc thu hồi đối với cả hai mẫu đều nằm trong giới hạn chấp nhận được đối với 92% chất phân tích trong khi 96% chất phân tích nằm trong giới hạn RSD chấp nhận được. Cụ thể, hoặc năm hợp chất được biết là tạo ra độ thu hồi cao, độ chính xác và độ chính xác của chúng đều nằm trong giới hạn do phương pháp EPA đặt ra.
Tóm lại, CDS Empore ™ EZ-Trace, kết hợp với đĩa Empore ™ SDB-XC SPE, cung cấp một phương pháp sàng lọc sạch sẽ và hiệu quả trong khi vẫn tạo ra độ thu hồi chất phân tích cao cho các hợp chất được liệt kê theo Phương pháp EPA 527.1
Tài liệu tham khảo:
- Environmental Protection Agency. Method 527.1. Determination of Selected Pesticides and Flame Retardants in Drinking Wwater by Solid Phase Extraction and Capillary Column Gas Chromatography/ Mass Spectrometry (GC/MS), 2005.
- Pepich, B. V.; Prakash, B.; Domino, M. M.; and Dattilio, T. A.; Development of U.S. EPA Method 527 for the analysis of selected pesticides and flame retardants in UCMR Survey, Environ. Sci. Tech., 2005.
=============================================
Download tài liệu Tại Đây
Việt Nguyễn là nhà phân phối chính thức của hãng CDS Analyical – Mỹ tại Việt Nam.
Tham khảo link sản phẩm hãng CDS Analytical tại đây: https://vietnguyenco.vn/thuong-hieu/luu-tru-bo-giai-hap-nhiet-thermal-desorption-hang-cds-my/
Quý khách có nhu cầu tư vấn, vui lòng liên hệ:
| CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI – DỊCH VỤ – KỸ THUẬT VIỆT NGUYỄN | |
| Địa chỉ | VPHCM: số N36, đường số 11, P. Tân Thới Nhất, Q.12, Tp. Hồ Chí Minh
VPĐN: Số 10 Lỗ Giáng 5, phường Hòa Xuân, quận Cẩm Lệ, Tp. Đà Nẵng VPHN: 138 Phúc Diễn, P. Xuân Phương, Q. Nam Từ Liêm, Tp. Hà Nội |
| Hotline | PHÒNG MARKETING – TRUYỀN THÔNG:
|
| info@vietnguyenco.vn | |
| Website | https://www.vietcalib.vn| https://www.vietnguyenco.vn |
