4.04.4.2 Visaroma en contaminanten
Een van de toepassingen van vluchtige extractietechnieken was de ontwikkeling48 van een snelle en gemakkelijke methode om bepaalde contaminanten zoals 2-phenoxyethanol residuen in visweefsel en bloedplasma te bepalen, en vervolgens het gebruik van de methode voor het monitoren van de dynamiek van 2-phenoxyethanol residuen in vis behandeld met een verdovingsmiddel.
2-Fenoxyethanol (ethyleenglycolmonofenylether, C8H10O2) is een veelbelovend verdovingsmiddel dat in de visserij en aquacultuur wordt gebruikt.
Een nieuwe procedure die gebruik maakt van solid-phase microextractie (SPME) van de doelanalyt uit de headspace van het monster, gevolgd door gaschromatografie-massaspectrometrie (GC-MS) werd ontwikkeld.48 Zowel de monsterbehandeling, gericht op maximale overdracht van 2-phenoxyethanol in de headspace, als de SPME-GC-MS-condities werden zorgvuldig geoptimaliseerd.
Voor de optimalisatie werden verschillende monsterbereiding en SPME-condities getest.48
De weefselmonsters van vissen die niet aan 2-phenoxyethanol waren blootgesteld, werden gebruikt om de SPME-methode te ontwikkelen en te karakteriseren. Monsters met spikstof zonder matrixmodificatie werden als volgt bereid: 5 μl werkstandaard werd toegevoegd aan 2 g gemalen visweefsel om een eindspikniveau van 3-382 mg kg-1 te verkrijgen.
Daarna werden verschillende alternatieve matrixmodificaties getest: (I) 2 g weefsel met sporen of weefsel met sporenresidu werd overgebracht in een 10 ml flesje met headspace (HS), waaraan vervolgens 2 ml ultrapuur water werd toegevoegd; (II) 2 g weefsel met sporenresidu werd vermalen met 2 g natriumsulfaat; en (III) 2 g weefsel met sporenresidu werd vermalen met 2 g natriumsulfaat en vervolgens ondergedompeld in 3 ml ultrapuur water in een 10 ml HS flesje. Alle gemodificeerde monsters werden vóór de SPME-analyse gedurende 20 min. krachtig geschud.
Om de vezel te identificeren die het efficiëntst is voor analytextractie, werden drie in de handel verkrijgbare SPME-vezels (PA, PDMS/CAR/DVB, en CW/DVB), met verschillende stationaire fase selectiviteit, geëvalueerd. Een visweefsel (ongemodificeerd) met een gehalte van 33 mg kg-1 diende als controle in deze vezel-testexperimenten.
Alle extracties werden onder dezelfde omstandigheden uitgevoerd (60 min sorptie bij 30 °C). Onbevredigende resultaten bij de extractie-efficiëntie (gebaseerd op de respons van de detector, d.w.z. vergelijking van de signaal/ruisverhouding) werden verkregen met PA- en CWX/DVB-vezels. De gemengde PDMS / CAR / DVB vezel produceerde de beste resultaten en werd daarom gebruikt in onze latere experimenten.
Experimenten gericht op de dynamiek van 2-phenoxyethanol extractie werden uitgevoerd met 5, 15, 30, 40 en 60 minuten extractie tijd bij 30 ° C. De experimenten werden uitgevoerd met monsters visweefsel met een gehalte van 1 mg kg-1. De hoeveelheid geëxtraheerd analyt nam in de loop van de extractietijd continu toe. Om de verwerkingscapaciteit van de monsters in het laboratorium op een aanvaardbaar niveau te houden, werd geen verdere verlenging van de extractietijd overwogen. Voor verdere analyses werd een extractietijd van 60 min gekozen.
Met een divinylbenzeen/carboxen/polydimethylsiloxaan (PDMS/CAR/DVB)-vezel voor een monstervoorbereiding van 60 min bij 30 °C en een ionenvaldetector in MS/MS-modus verkregen Klimancova et al.48 detectie- (LOD) en kwantificeringsgrenzen (LOQ) van respectievelijk 0,03 en 0,1 mg kg-1 monster. De methode was lineair in een bereik van 0,1-250 mg kg-1 en, afhankelijk van de monstermatrix en het spikingsniveau, werd een herhaalbaarheid (uitgedrukt als relatieve standaardafwijking, R.S.D.) van 3 tot 11% verkregen.48
Organische kwikverbindingen, waarvan methylkwik de meest voorkomende is, zijn van bijzonder belang vanwege hun verhoogde toxiciteit. In antwoord op de groeiende vraag zijn de afgelopen tien jaar verschillende analysetechnieken ontwikkeld om organomercurialen in biologische monsters te speculeren.
Nu is solid-phase microextraction (SPME) een wijdverbreide oplosmiddelvrije techniek geworden voor GC-bepaling van organometallische verbindingen. SPME biedt niet alleen de mogelijkheid van een snel, oplosmiddelvrij, geïntegreerd monster-extractie-monster-inbrengsysteem, maar kan ook een betere preconcentratie van de analyt opleveren dan vloeistof-vloeistofextractietechnieken (LLE). Bovendien kan bij toepassing van de headspace (HS)-monstervoorbereidingstechniek ook een matrixscheiding op basis van de vluchtigheidsverschillen van de analyt en andere in de monsteroplossing aanwezige verbindingen worden verricht. Er zij echter op gewezen dat andere geïntegreerde, oplosmiddelvrije extractie-voorconcentratiemethoden, zoals die waarbij de purge-and-trap-techniek of de sorptieve extractie met roerstaaf (SBSE) wordt toegepast, ook aantrekkelijke alternatieven zijn voor SPME voor diverse organometaalbepalingen.
De toepassing van een kosteneffectieve analysemethode (SPME-GC-pyrolyse-AFS-systeem) voor de bepaling van MeHg in typische dieetmonsters van zeevruchten werd voorgesteld.49 De studie was gericht op het onderzoeken van de wijzigingen die nodig zijn voor gevestigde methoden met alkalische ontsluiting om waterige-fase-fenylering en SPME-monstervoorbereiding te gebruiken voor de analyse van voedselmonsters met complexe matrices die MeHg in het bereik van 100 ng g-1 bevatten.
Procedure voor monstervoorbereiding: 250 mg gelyofiliseerd en gemalen monster of certificaat referentiemateriaal (CRM) werd nauwkeurig afgewogen in een 30-ml schoon glazen flesje, en 5-6 ml 25% (w/v) KOH in methanol of 18% (w/v) NaOH in methanol werd toegevoegd (beide waren 4,5 M). De flacon werd vervolgens verzegeld met een met PTFE beklede schroefdop en gedurende 3 uur bij 75 °C in een ultrasoon bad geplaatst. Nadat het flesje tot omgevingstemperatuur was afgekoeld, varieerde de procedure afhankelijk van het MeHg-gehalte van het monster. In het geval van monsters met een hoog gehalte (dat enkele μg-1 MeHg op basis van het drooggewicht bevat) werd de volledige ontsluiting grondig gespoeld in een maatkolf van 50 ml. Van die oplossing werd 1 ml in een maatkolf van 10 ml gepipetteerd.
Als de standaardadditiemethode moest worden gebruikt, werd ook 1 ml waterige MeHgCl-standaard aan de oplossing toegevoegd voordat deze werd verdund tot het nominale volume. De standaardadditie kwam overeen met 1×, 2× of 4× de verwachte analytconcentratie van de monsteroplossing.
In het geval van monsters met een laag gehalte (die slechts ongeveer 100 ng g-1 MeHg of minder bevatten) werd, nadat het flesje tot omgevingstemperatuur was afgekoeld, het digest gedurende enkele seconden geschud, waarna 5 ml in een glazen centrifugeerflesje van 6 ml werd gepipetteerd. De oplossing werd gedurende 15 minuten gecentrifugeerd bij 4100 g en 20 °C. Van het supernatans werd 1 ml overgebracht in een maatkolf van 10 ml, en de standaardadditiemethode werd uitgevoerd zoals hierboven beschreven.
In beide gevallen werd 1 ml van de 10 ml verdunde (en gespikete) oplossingen in glazen injectieflacons van 30 ml gepipetteerd, die elk 10 ml van een 1 M, pH = 5 acetaatbuffer bevatten. Op dat moment werd een schone met PTFE beklede roerstaaf in het flesje geplaatst. Tenslotte werd 1 ml vers bereide 1% NaBPh4 toegevoegd, en de flacon werd onmiddellijk afgesloten met een schroefdop voorzien van een met PTFE bekleed rubberen septum. Het flesje werd op een magnetische roerplaat geplaatst en tijdens krachtig roeren (700 omwentelingen per minuut) werd de headspace SPME-extractie uitgevoerd. De vezel werd gecoat met een 100 μm dikke laag poly(dimethylsiloxaan) (PDMS). Na extractie werd de vezel in de verwarmde inlaatpoort van de GC gebracht voor thermische desorptie en pyrolyse-AFS-bepaling.
Het totale Hg-gehalte van de monsters werd bepaald met het directe kwik met behulp van 100 mg vast monster en externe kalibratie.49
Een andere techniek voor de bepaling van methylkwik in visweefsel bestaande uit GC-ICP-MS-systeem met een SPME-techniek (PDMS) voor de extractie van de analyt werd voorgesteld.41
Bemonstervoorbereiding: 0,25 g monster met een geschikte hoeveelheid verrijkte MM198 Hg spike en 20 ml 25% (m/v) methanolische KOH-oplossing werden gedurende 5 uur geschud en vervolgens bij 4 °C bewaard tot de analyse. Er werden zes omgekeerde spike isotoopverdunningskalibratiemonsters bereid om de concentratie van de verrijkte MM198 Hg-spike te kwantificeren. Een volume van 0,200 ml van de verrijkte MM198 Hg-spikeoplossing en 0,240 ml van 2,042 μg ml-1 (of 1,993 mg ml-1) natuurlijke abundantie mmHg-oplossing werden nauwkeurig in een flesje gepipetteerd en met methanol verdund tot 10 ml. Voor de bereiding van SPME headspace-monsters werd slechts een volume van 100 ml digest- of reverse spike isotopenverdunningskalibratiemonster (wegens de hoge gevoeligheid van SPME GC-ICP-MS) overgebracht in een glazen flacon van 50 ml voor kwantisering.
Nadat 20 ml NaAc-bufferoplossing van 1 mol l-1 en 1 ml NaBPr4 van 1% waren toegevoegd, werd de flacon afgedekt met een met PTFE bekleed siliconenrubber septum. De SPME-naald werd door het septum gestoken en de headspace-monstervoorbereiding werd gedurende 10 minuten uitgevoerd. Tijdens de extractie werd de oplossing krachtig geroerd met een met teflon beklede magnetische roerstaaf. De verzamelde analyt werd vervolgens van de SPME-vezel op de GC-kolom gedesorbeerd.41