Практическое применение современного метода твердофазной экстракции для определения n-нитрозоаминов в питьевой воде

Добрый день, Татьяна Дмитриевна, спасибо за вопрос. Для исследования использовался катртридж Coconut Charcoal SPE (6 мл). Селективность проведения процесса ТФЭ достигнута подбором картриджа с соответствующей фазой. Для этого апробированы следующие типы картриджей: угольный Coconut 6 мл, картридж заполненный октадецилом Chromabond С18 на 100 и 500 мг, картридж на полимерной основе Strata на 200 мг, угольный картридж Coconut 6 мл. Полнота извлечения нитрозаминов из стандартного образца при использовании угольного картриджа Coconut 6 мл и оптимальной схемы элюирования 4 составила 97,5 % - 100%. В процессе исследования была выбрана оптимальная схема элюирования.На первом этапе работы ТФЭ происходит автоматическая загрузка 100 мл образца воды. Затем выполняются все стадии 4 схемы элюирования и заключительной стадии является смыв сконцентрированных нитрозоаминов с картриджа хлористым метиленом. Стадии оптимальной схемы элюирования
1) стадия кондиционирования с целью активации картриджа: хлористым метиленом объемом 5 мл в течение 3 сек, этилацетатом объемом 5 мл в течение 3 сек.
2) промывка картриджа водой объемом 5 мл в течение 10 сек.
3) загрузка пробы воды объемом 100 мл на картридж Coconut 6 мл в течение 1 мин.
4) промывка картриджа 5% раствором хлорида натрия.
5) элюирование целевых аналитов с картриджа хлористым метиленом объемом 3 мл в течение 3 мин. в пробирку, находящейся в положении 2 каретки автоматической системы ТФЭ.
6) химический анализ полученного элюата на содержание N-нитрозоаминов методом хромато-масс-спектрометрии.

Добрый день
1) Преимуществами метода ТФЭ являются:
-все этапы пробоподготовки ТФЭ выполняются селективно, и мешающие компоненты и целевые соединения успешно отделяются от матрицы как результат
- получение высокоэффективных извлечений,
- хорошая воспроизводимость и возможность экстрагирования широкого спектра органических соединений различных классов.
2) Картриджы одноразовые, срок годности в сертификате не указан.
3) Для повышения эффективности извлечения нитрозоаминов из проб воды в схеме № 4 добавлен высаливающий раствор 5% хлорид натрия, что позволило увеличить полноту извлечения от 80% до 100%.
В процессе выполненных экспериментальных исследований установлено, что степень экстракции N-нитрозоаминов из образцов воды объемом 100 мл, концентрированием аналитов на угольном картридже (Coconut 6 см3) и использованием оптимальной схемы элюирования 4 solid-phase extraction – SPE/ТФЭ составила для N-диметилнитрозоамина, N-диэтилнитрозоамина, N-дипропилнитрозоамина, N-пиперидиннитрозоамина 73,9%; 90,8%, 100 и 95,4% соответственно.
4) В процессе исследований было установлено, что разницы в положениях каретки автоматической ТФЭ нет.
5) Промывку картриджа 5 % раствором хлорида натрия при использовании каретки в положении 1 проводили, но результаты были идентичны при использовании каретки в положении 2.
6) Мы ориентировались на гигиенический норматив нитрозодиметиламина в СанПиН 1.2.3685-21. В данном документе регламентируется N-нитрозодиметиламин (0,0001 мг/л). Вместе с тем, другие не менее опасные и высокотоксичные N-нитрозоамины (N-нитрозодиэтиламин (NDEA), N-нитрозоди-н-пропиламин (NDPA), N-нитрозопирролидин (NPyr), N-нитрозопиперидин (NPip), которые также образуются в питьевой воде, не регламентируются в этом документе. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) на основе оценки риска в настоящее время рекомендует максимальный уровень содержания N-нитрозодиметиламина в питьевой воде 0,1 мкг/л (при риске 10-5 ). По данным Environmental Protection Agency of USA – U.S. EPA по оценке химических рисков для здоровья безопасный уровень для N-нитрозодиметиламина в питьевой воде составляет 0,005 мкг/л.
United States Environmental Protection Agency рекомендует максимальный уровень содержания NDMA в питьевой воде 7 нг/л. По результатам зарубежных исследований (европейские страны ЕС, США и Китайская Народная Республика) в питьевой воде обнаруживаются 7 N-нитрозоаминов в диапазоне концентраций от 0 до 28,6 нг/л, из них самый высокий уровень установлен для N-нитрозодиметиламина, который составил 67,4 нг/л за ним следовали N-нитрозодиэтиламин (NDEA) и N-нитрозопиперидин (NPIP).
7) Концентрация 0,64 мкг/см3 была использована для определения полноты извлечения нитрозоаминов из проб воды и выбора оптимальной схемы элюирования. Нижний диапазон 0,00004 мг/дм3 был определен по градуировочной зависимости.
8) Наша задача была разработка хроматомасс- спректрометрической методики определние нитрозоаминов в воде при использовании на этапе пробоподготовки метода ТФЭ. В настоящее время в РФ нет высокочувствительной и селективной методики определения четырех нитрозоаминов в питьевой воде. Действующие методические указания в РФ обеспечивают газохроматографическое определение N-нитрозодиметиламина в питьевой воде и воде водоемов с нижним пределом измерения N-нитрозодиметиламина 0,005 мг/дм3. Вместе с тем, СанПиН 1.2.3685-21 регламентирует содержание N-нитрозодиметиламина на уровне 0,0001 мг/л. Действующая методика МУК 4.1.1871-04 определения N-нитрозодиметиламина в питьевой воде не обеспечивает химическую безопасность питьевой воды по данному показателю и не позволяет выполнять определение других высокотоксичных N-нитрозоаминов в питьевой воде.
9) В действующей методике МУК 4.1.1871-04 в качестве пробоподготовки используется метод анализа равновесной паровой фазы, который не обеспечивает достаточную чувствительность определения нитрозоаминов в питьевой воде.
10) Методики, применяемые в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений (законодательной метрологии), подлежат метрологической аттестации в соответствии с Порядоком метрологической аттестации методики (метода) измерений, утвержденным Решением Высшего Евразийского экономического совета от 23 декабря 2014 года N 98, Совет Евразийской экономической комиссии.
Разработка методики анализа предусматривала установление приписанных характеристик погрешности в соответствии с РМГ 61-2003.
1. Показатель точности методики анализа - приписанная характеристика погрешности методики анализа
2. Показатель правильности методики анализа - приписанная характеристика систематической погрешности методики анализа
3. Показатель повторяемости методики анализа - приписанная характеристика случайной погрешности результатов единичного анализа, полученных в условиях повторяемости
4. Показатель внутрилабораторной воспроизводимости методики анализа - приписанная характеристика случайной погрешности результатов анализа, полученных в условиях воспроизводимости.
Для обеспечения достоверности получаемых аналитических результатов определения N-нитрозоаминов в воде проводили внутренний лабораторный контроль качества результатов согласно РМГ 76-2014 ГСИ.
Экспериментально устанавливали следующие показатели качества результатов анализа: значение характеристики погрешности методики анализа, значение характеристики систематической погрешности результатов анализа, полученных по методике в условиях внутрилабораторной прецизионности и методы их оценки. Полученные результаты представлены в виде отчета, который выполнен для рабочей пробы и пробы с добавкой.

Добрый день, уважаемый Олег Владимирович. Спасибо за вопрос.
В процессе исследовании использовали стандартные образцы N-нитрозоаминов: (DMNA- диметилнитрозоамин, DENA- диэтилнитрозоамин, DPNA- дипропилнитрозоамин, PPNA- пиперидиннитрозоамин) mix с концентрацией 2000 мкг/мл Sigma Aldrich (USA).