اندازه گیری سموم در نمونه های آب با استفاده از GC-MS و استخراج مایع-مایع

0

مهسا سامقانی / مرضیه آذرنوش / محسن نیکودل

سموم غلظت تعداد 20 سم در آب با استفاده از روش کروماتوگرافی گازی-طیف سنجی جرمی پس از استخراج مایع-مایع با مخلوط حلال های استونیتریل و تتراکلرید کربن اندازه گیری شد. سموم اندازه گیری شده شامل مولینات، تری فلورالین، آترازین، پروپازین، تربوتیل آزین، دیازینون، پریمیکارب، آلاکلر، آمترین، پرومترین، تربوتیرین، مالاتیون، متولاکلر، پاراتیون، پندیمتالین، کلروپیریفوس، سبوتیل آزین، متازاکلر و اندوسولفان I و II می باشد. اندازه گیری در مد splitless انجام شده و دمای اینجکتور °C 280 تنظیم شده است. دمای اولیه آون  °C 60 بوده و با سرعت °C/min5 تا دمای °C280 افزایش یافته است. مقدار 2R برای اکثر ترکیبات مذکور در محدوده ppb 20-3/0 بیش از 995/0 می باشد.

 

کلمات کليدي :طیف سنجی جرمی، کروماتوگرافی گازی، استخراج مایع-مایع، سموم آفت کش  

 مقدمه

سموم با ساختارها و فعالیت بیولوژیکی مختلف به مقدار وسیعی برای اهداف کشاورزی و غیر کشاورزی اسفاده می شود. به دلیل کاربرد های مختلف آن­ها، اندازه گیری در انواع محیط­ها از قبیل آب، خاک و هوا دارای اهمیت می باشد.

تکنیک های مختلفی برای اندازه گیری آلاینده­های آلی در آب ارائه شده است. کویروز[1] و همکارانش، سموم شامل دیمتوات[2]، کرباریل[3]، سیمازین[4]، آترازین[5]، آمترین[6]، تبوتیورون[7]، دیورون[8] و لینورون[9] را با استفاده از HPLC-MS اندازه گیری کردند.

برای اندازه گیری، نمونه­ها در 2=pH اسیدی شده سپس با ml 50 دی­کلرومتان سموم از محیط آبی استخراج و با استفاده از دستگاه روتاری کاهش حجم حلال برای تغلیظ بیشتر نمونه­ها انجام شده است. مقدار LOQ ترکیبات مذکور به ترتیب 05/0، 03/0، 02/0، 02/0، 02/0، 1/0، 1/0 و 1/0 ppb می باشد]1[.

منزس[10] و همکارانش در سال 2016 تعدادی سم را با استفاده از GC-MS پس از پیش تغلیظ نمونه­ها با به­کار­گیری هالوفیبرهای پلی­پروپیلن برای پیش تغلیظ ترکیبات، اندازه­گیری کردند. محدوده خطی ترکیبات در محدوده ppb 200-14/0 و مقدار LOQ در محدوده ppb 69/1-14/0 می باشد]2[. رویزگیل[11] و همکارانش مقدار سموم را در آب با کروماتوگرافی گازی پس از تغلیظ نمونه به روش از SPE با استفاده از کارتریج، اندازه­گیری نمودند. محدوده خطی نمودار کالیبراسیون ppb 5/0-03/0 و مقدار LOQ در محدوده ppb 076/0-003/0 می باشد]3[. چن[12] و همکارانش تعدادی از سموم خانواده کربامات­ها را با استفاده از GC-MS اندازه گیری کردند. برای استخراج، به ml 10 محلول نمونه، g 5/2 سدیم کلرید افزوده و سپس 10 میکرولیتر 1-اکتانول به عنوان حلال استخراج اضافه و پس از 10 ثانیه تکان دادن شدید، درون حمام آب به مدت 3 دقیقه سونیکیت شده است. برای 5 ترکیب اندازه گیری شده شامل پروپوکسر[13]، کربوفوران[14]، کرباریل[15]، متیوکارب[16] و پریمیکارب[17] محدوده خطی بودن ppb 100-05/0 و مقدار  2R به ترتیب 9987/0، 9988/0، 9993/0، 9972/0 و 9980/0 می باشد.]4[. در سال 2013 بنانسئا[18] و همکارانش تعدادی سم را در آب با استفاده از GC-MS پس از تغلیظ با SPE و SPME به صورت پی­درپی اندازه­گیری کردند. مقدار LOQ برای ترکیبات اندازه گیری شده ppt 5/3-2/0 و مقدار RSD در محدوده %23-4 می باشد]5[.

در این مقاله، مقدار20 سم شامل مولینات، تری فلورالین، آترازین، پروپازین، تربوتیل آزین، دیازینون، پریمیکارب، آلاکلر، آمترین، پرومترین، تربوتیرین، مالاتیون، متولاکلر، پاراتیون، پندیمتالین، کلروپیریفوس، سبوتیل آزین، متازاکلر و اندوسولفان I و II در آب با استفاده از استخراج مایع-مایع با استفاده از دستگاه GC-MS اندازه­گیری شده است.

  • بخش تجربی

2-1– مواد شیمیایی

استانداردهای سم استفاده شده شامل pesticide-mix-101 و pesticide-mix 123 از شرکت DR Ehrenstorfe،   pesticide-mix 16 از شرکت Techlab، استونیتریل و کربن تتراکلرید از شرکت مرک خریداری شده است.

2-2- تجهیزات

اندازه­گیری سموم با استفاده از دستگاه GC اجیلنت مدل A7890 کوپل شده با اسپکترومتر جرمی مدل C5975 استفاده شد. شرایط شامل ستون مویینه (mm25/0، µm250،m 30) گاز هلیوم به عنوان گاز حامل با فلوی ml/min 5/0، حجم تزریق µl 3 (splitless)، دمای اینجکتور °C 280، دمای خط انتقال °C 280 بوده و دمای آون به مدت د دقیقه در دمای °C 60 و سپس با سرعت °C/min 5 تا °C 280 افزایش یافته و به مدت 6 دقیقه در دمای °C280 مانده است. دمای منبع یونیزاسیون و آنالیزور جرمی چهار قطبی به ترتیب  230 و 150 درجه سانتیگراد تنظیم شده است.

2-3-تهیه محلول­های استاندارد و  استخراج

محلول های استوک ppb 500 در استونیتریل از محلول­های استاندارد اولیه pesticide mix101,123,16 و محلول­های استاندارد در محیط آبی از محلول استوک مذکور تهیه شدند. از مخلوط استونیتریل و کربن تتراکلرید با نسبت 96:4 به عنوان حلال استخراج استفاده شد. درون لوله آزمایش حاوی ml 8 نمونه، µl 500 حلال استخراج با استفاده از سرنگ به شدت پراکنده شده، محتویات لوله آزمایش به مدت 3 دقیقه با دور rpm 3000 سانتریفیوژ و سپس µl 3 از فاز آلی تزریق شد.

3- بحث و نتیجه گیری

3-1- رسم منحنی کالیبراسیون

برای رسم منحنی کالیبراسیون، محلول­های استاندارد در محیط آبی با غلظت ppb 20-3/0 تهیه و پس از استخراج به دستگاه GC-MS تزریق شدند. نمودار کالیراسیون بر حسب پاسخ دستگاه در m/z های مشخص در مقابل غلظت محلول های استاندارد رسم شد. برای اکثر ترکیبات مقدار ضریب همبستگی بیش از 995/0 می باشد. نتایج در جدول 1 ارائه داده شده است.

جدول 1- نتایج منحنی کالیبراسیون 20 ترکیب اندازه­گیری شده

ردیف نام ترکیب CAS # زمان بازداری (min) m/z کمی سازی 2R
1 مولینات 1-67-2212 92/26 126 9999/0
2 تری­فلورالین 8-09-1582 81/29 1/306 9953/0
3 آترازین 9-24-1912 68/31 200 9987/0
4 پروپازین 2-40-139 84/31 214 9977/0
5 تربوتیل آزین 3-41-5915 25/32 214 9992/0
6 دیازینون 5-41-333 53/32 1/179 9945/0
7 پریمیکارب 2-98-23103 50/33 166 9951/0
8 آلاکلر 8-60-15972 68/34 160 9972/0
9 آمترین 8-12-834 02/35 1/227 9941/0
10 پرومترین 6-19-7287 14/35 1/241 9957/0
11 تربوترین 0-50-886 64/35 1/226 9964/0
12 مالاتیون 5-75-121 03/36 173 9955/0
13 متولاکلر 2-45-51218 17/36 162 9967/0
14 اتیل پاراتیون 2-38-56 57/36 291 9823/0
15 پندیمتالین 1-42-40487 53/37 1/252 9896/0
16 کلرپیریفوس 2-88-2921 26/36 9/196 9994/0
17 اندوسولفان I 8-98-959 27/39 9/194 9926/0
18 اندوسولفان II 9-65-32213 49/41 9/194 9963/0
19 سبوتیل آزین 3-69-7286 52/33 200 9961/0
20 متازاکلر 2-08-67129 60/37 1/133 9961/0

 نمودار کالیبراسیون برخی ترکیبات شامل تربوتیل آزین، پروپازین، پریمیکارب، دیمپیلات(دیازینون)، پرومترین و آلاکلر در شکل 1 آورده شده است که نشان دهنده خطی بودن خوب منحنی کالیبراسیون می باشد.

  شکل 1- منحنی کالیبراسیون تربوتیل آزین، پروپازین، پریمیکارب، دیمپیلات(دیازینون)، پرومترین و آلاکلر

  • نتيجه­ گيري

اندازه گیری 20 ترکیب به عنوان سم در نمونه های آبی با استفاده از روش GC-MS با استخراج مایع-مایع انجام شده است. نتایج منحنی کالیبراسیون در محدوده غلظت ppb 20-3/0 نشان دهنده خطی بودن منحنی بوده است. روش استخراج انجام شده، روشی ارزان با حجم حلال مصرفی کم می­باشد.

  • منابع
  1. Zulkifli, S. N., Rahim, H. A., & Lau, W. J. (2018). Detection of contaminants in water supply: A review on state-of-the-art monitoring technologies and their applications. Sensors and Actuators B: Chemical255, 2657-2689.​
  2. Menezes, H. C., Paulo, B. P., Paiva, M. J. N., & Cardeal, Z. L. (2016). A simple and quick method for the determination of pesticides in environmental water by HF-LPME-GC/MS. Journal of analytical methods in chemistry2016
  1. Ruiz‐Gil, L., Romero‐González, R., Garrido Frenich, A., & Martínez Vidal, J. L. (2008). Determination of pesticides in water samples by solid phase extraction and gas chromatography tandem mass spectrometry. Journal of separation science31(1), 151-161.​
  2. Chen, P. H., Chen, P. S., & Huang, S. D. (2013). Determination of pesticides in water and vegetable matter by manual shaking-enhanced, ultrasound-assisted emulsification microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry. InHerbicides-Advances in Research. IntechOpen.​
  3. Bonansea, R. I., Amé, M. V., & Wunderlin, D. A. (2013). Determination of priority pesticides in water samples combining SPE and SPME coupled to GC–MS. A case study: Suquía River basin (Argentina). Chemosphere90(6), 1860-1869.​

مقاله مرتبط

مقالات دیگر

اشتراک:

درباره نویسنده

نظرات بسته اند

برچسب‌ها : % % % % % % % % % % % % % % %
Call Now Button