4.04.4.2 Halak aromája és szennyezőanyagok
Az illékony extrakciós technikák alkalmazásai közül egy gyors és egyszerű módszert kellett kifejleszteni48 egyes szennyezőanyagok, például a 2-fenoxietanol-szermaradványok szintjének meghatározására a halszövetben és a vérplazmában, majd a módszert alkalmazni a 2-fenoxietanol-szermaradványok dinamikájának nyomon követésére az altatószerrel kezelt halakban.
A 2-fenoxietanol (etilénglikol-monofenil-éter, C8H10O2) a halászatban és az akvakultúrában használt ígéretes érzéstelenítő szer.
Egy új eljárást fejlesztettek ki, amely a célanalitának a minta fejtérből történő szilárd fázisú mikroextrakcióját (SPME) alkalmazza, amelyet gázkromatográfia-tömegspektrometria (GC-MS) követ.48 Mind a mintakezelést, amelynek célja a 2-fenoxietanol maximális átvitele a fejtérbe, mind az SPME-GC-MS körülményeket gondosan optimalizálták.
Az optimalizáláshoz különböző minta-előkészítési és SPME körülményeket teszteltek.48
A 2-fenoxietanolnak nem kitett halakból származó szövetmintákat használtak az SPME-módszer kifejlesztéséhez és jellemzéséhez. A mátrixmódosítás nélküli tüskésített mintákat a következőképpen készítettük el: 5 μl munkastandardot adtunk 2 g őrölt halszövethez, hogy 3-382 mg kg-1 végső spiccszintet kapjunk.
A továbbiakban több alternatív mátrixmódosítást teszteltünk: (I) 2 g tüskézett szövetet vagy a keletkezett maradékot tartalmazó szövetet egy 10 ml-es fejtér-injekciós üvegbe (HS) helyeztünk, amelyhez ezután 2 ml ultratiszta vizet adtunk; (II) 2 g keletkezett maradékot tartalmazó szövetet 2 g nátrium-szulfáttal őröltünk; és (III) 2 g keletkezett maradékot tartalmazó szövetet 2 g nátrium-szulfáttal őröltünk, majd 3 ml ultratiszta vízbe merítettünk egy 10 ml-es HS-injekciós üvegben. Minden módosított mintát az SPME-analízis előtt 20 percig erőteljesen ráztattunk.
Az analitok extrakciójához leghatékonyabb szál azonosítása érdekében három kereskedelmi forgalomban kapható SPME-szálat (PA, PDMS/CAR/DVB és CW/DVB) vizsgáltunk, különböző állófázis-szelektivitással. Ezekben a szálakkal végzett tesztelési kísérletekben 33 mg kg-1 koncentrációban spiccelt (nem módosított) halszövet szolgált kontrollként.
Az összes extrakciót azonos körülmények között végeztük (60 perces szorpció 30 °C-on). Nem kielégítő extrakciós hatékonyságú eredményeket (a detektorválasz, azaz a jel-zaj arány összehasonlítása alapján) kaptunk PA és CWX/DVB szálakkal. A legjobb eredményeket a kevert PDMS/CAR/DVB szál hozta, ezért azt alkalmaztuk a további kísérleteinkben.
A 2-fenoxietanol extrakció dinamikájára összpontosító kísérleteket 5, 15, 30, 30, 40 és 60 perc extrakciós idővel végeztük 30 °C-on. A kísérleteket olyan halszövetmintákkal végeztük, amelyeket 1 mg kg-1 szinten spicceltünk. Az extrahált analit mennyisége folyamatosan nőtt az extrakciós időtartomány során. A laboratóriumi mintaátmenetek elfogadható szinten tartása érdekében az extrakciós idő további növelését nem vettük figyelembe. A további elemzésekhez a 60 perces extrakciós időt választották.
Divinilbenzol/karboxen/polydimetilsziloxán (PDMS/CAR/DVB) szálon 60 perces mintaelőkészítéshez 30 °C-on és MS/MS üzemmódban működő ioncsapda-detektorral Klimancova és munkatársai48 0,03 és 0,1 mg kg-1 minta kimutatási (LOD) és mennyiségi (LOQ) határértéket kaptak. A módszer lineáris volt a 0,1-250 mg kg-1 tartományban, és a mintamátrix és a spiking szint függvényében 3 és 11% közötti ismételhetőséget (relatív standard eltérésként, R.S.D.) értek el.48
A szerves higanyvegyületek, amelyek közül a metil-higany a leggyakoribb, fokozott toxicitásuk miatt különös aggodalomra adnak okot. A növekvő igényekre válaszul az elmúlt évtizedben számos analitikai technikát fejlesztettek ki a szerves higanyok biológiai mintákban történő kimutatására.
A közelmúltban a szilárd fázisú mikroextrakció (SPME) széles körben elterjedt oldószermentes technikává vált a fémorganikus vegyületek GC-meghatározására. Az SPME nemcsak egy gyors, oldószermentes, integrált minta-kivonatolás-minta-bevezetés rendszer lehetőségét kínálja, hanem jobb analit előkoncentrációt is biztosíthat, mint a folyadék-folyadék extrakciós (LLE) technikák. Ezenkívül a headspace (HS) minta-előkészítési technika alkalmazásakor az analit és a mintaoldatban jelen lévő egyéb vegyületek illékonysági különbségein alapuló mátrixszétválasztás is elvégezhető. Meg kell azonban jegyezni, hogy más integrált oldószermentes extrakciós-előkoncentrálási módszerek, pl. a purge-and-trap technikát vagy a stir bar sorptív extrakciót (SBSE) alkalmazó módszerek is vonzó alternatívái az SPME-nek különböző fémorganikus meghatározásokhoz.
Egy költséghatékony analitikai módszer (SPME-GC-pyrolízis-AFS rendszer) alkalmazását javasolták a MeHg meghatározására tipikus étrendi tenger gyümölcsei mintákban.49 A tanulmány a jól bevált, lúgos feltárást alkalmazó módszerek szükséges módosításainak vizsgálatára összpontosított annak érdekében, hogy vizes fázisú fenilezést és SPME mintaelőkészítést alkalmazzanak a 100 ng g-1 tartományban MeHg-ot tartalmazó komplex mátrixú élelmiszerminták elemzésére.
Minta-előkészítési eljárás: 250 mg liofilizált és őrölt mintát vagy bizonyítvány referenciaanyagot (CRM) pontosan bemértünk egy 30 ml-es tiszta üvegfiolába, majd 5-6 ml 25%-os (w/v) KOH-t metanolban vagy 18%-os (w/v) NaOH-t metanolban adtunk hozzá (mindkettő 4,5 M). Ezután az injekciós üveget PTFE-vel bélelt csavaros kupakkal lezártuk, és 3 órára 75 °C-on ultrahangos fürdőbe helyeztük. Miután az injekciós üveget hagytuk szobahőmérsékletre lehűlni, az eljárás a minta MeHg-tartalmától függően változott. A magas (néhány μg-1 MeHg-tartalmú, száraz tömegre vonatkoztatott) minták esetében a teljes feltárást alaposan átöblítettük egy 50 ml-es mérőlombikba. Ebből az oldatból 1 ml-t pipettáztunk egy 10 ml-es mérőlombikba.
A standardadagolási módszer alkalmazása esetén 1 ml vizes MeHgCl standardot is hozzáadtunk az oldathoz, mielőtt azt a névleges térfogatra hígítottuk. A standard hozzáadási szintek a mintaoldat várható analitkoncentrációjának 1×, 2× vagy 4× eredményének feleltek meg.
A kis koncentrációjú (csak kb. 100 ng g-1 MeHg-ot vagy annál kevesebbet tartalmazó) minták esetében, miután az injekciós üveget hagytuk lehűlni környezeti hőmérsékletre, a feltárást néhány másodpercig ráztattuk, majd 5 ml-t pipettáztunk egy 6 ml-es üvegcentrifugás fiolába. Az oldatot 15 percig centrifugáltuk 4100 g-n és 20 °C-on. A felülúszóból 1 ml-t átvittünk egy 10 ml-es mérőlombikba, és a fent leírtak szerint elvégeztük a standard addíciós módszert.
A 10 ml-es hígított (és spiccelt) oldatokból mindkét esetben 1 ml-t pipettáztunk 30 ml-es üvegpalackokba, amelyekben egyenként 10 ml 1 M, pH = 5 acetát puffer volt. Ekkor egy tiszta PTFE bevonatú keverőpálcát helyeztünk az üvegbe. Végül 1 ml frissen készített 1%-os NaBPh4-et adtunk hozzá, majd az üvegcsét azonnal lezártuk egy PTFE bevonatú gumiszeptummal ellátott csavaros kupakkal. Az injekciós üveget egy mágneses keverőlemezre helyeztük, és erőteljes keverés (700 rpm) közben elvégeztük a headspace SPME extrakciót. A szál 100 μm-es poli(dimetilsziloxán) (PDMS) filmmel volt bevonva. Az extrakció után a szálat a GC fűtött bemeneti nyílásába vezettük a termikus deszorpció és a pirolízis-AFS meghatározáshoz.
A minták teljes Hg-tartalmát 100 mg szilárd minta felhasználásával és külső kalibrációval, közvetlen higany meghatározással határoztuk meg.49
A halszövetben lévő metil-higany meghatározására egy másik technikát javasoltunk, amely GC-ICP-MS rendszerből áll, az analit extrakciójához SPME (PDMS) technikával.41
Minta előkészítés: 0,25 g mintát megfelelő mennyiségű dúsított MM198 Hg-tüskével és 20 ml 25%-os (m/v) metanolos KOH-oldattal 5 órán keresztül rázattuk, majd 4 °C-on tároltuk az elemzésig. Hat fordított tüskés izotóphígítású kalibrációs mintát készítettünk a dúsított MM198 Hg-tüske koncentrációjának számszerűsítésére. A feldúsított MM198 Hg spike oldat 0,200 ml-es térfogatát és 0,240 ml 2,042 μg ml-1 (vagy 1,993 mg ml-1) természetes bőségű mmHg oldatot pontosan pipettáztunk egy fiolába, és metanollal 10 ml-re hígítottuk. Az SPME headspace minta előkészítéséhez csak egy 100 ml térfogatú emésztett vagy reverz tüskés izotóphígítású kalibrációs minta (az SPME GC-ICP-MS nagy érzékenysége miatt) került át egy 50 ml-es üvegfiolába a kvantáláshoz.
Miután 20 ml 1 mol l-1 NaAc pufferoldatot és 1 ml 1%-os NaBPr4-et adtunk hozzá, az üvegcsét PTFE-vel bevont szilikon gumiszeptummal lezártuk. Az SPME-tűt a szeptumon keresztül behelyeztük, és 10 percig headspace mintaelőkészítést végeztünk. Az extrakció során az oldatot erőteljesen kevertettük egy teflonbevonatú mágneses keverőpálcával. Az összegyűjtött analitot ezután deszorbeáltuk az SPME-szálról a GC-oszlopra.41
.