S»ASN TRENDY V ANAL ZE ZMESÕ ORGANICK CH L TOK R CHLOU PLYNOVOU CHROMATOGRAFIOU

Transcript

1 S»ASN TRENDY V ANAL ZE ZMESÕ ORGANICK CH L TOK R CHLOU PLYNOVOU CHROMATOGRAFIOU SVETLANA HROUZKOV, M RIA äimekov, EVA MATISOV a PETER KORYT R Katedra analytickej chèmie, Fakulta chemickej a potravin rskej technolûgie, Slovensk technick univerzita, RadlinskÈho 9, Bratislava, Slovensk republika matisova@ chtf.stuba.sk Doölo dúa 7.V.2001 Kæ ËovÈ slov : r chla plynov chromatografia, prchavè organickè l tky, semiprchavè organickè l tky Obsah 1. vod 2. Vyuûitie r chlej plynovej chromatografie v anal ze zmesì organick ch l tok 2.1. Anal za prchav ch organick ch l tok 2.2. Anal za semiprchav ch organick ch l tok LieËiv a steroidy PesticÌdy Vyööie vr ce uhæovodìky, polychlûrovanè bifenyly a inè semiprchavè l tky 3. Z ver 1. vod R chla plynov chromatografia je v s Ëasnosti dùleûit m trendom kapil rnej plynovej chromatografie. V konvenënej kapil rnej plynovej chromatografii sa Ëas anal zy beûne pohybuje medzi 10ñ60 min tami a z visì od typu a poëtu zloûiek vzorky, experiment lnych podmienok, priëom sa uvaûuj kolûny s vn torn m priemerom medzi 0,20 a 0,32 mm. Skr tenie Ëasu anal zy je predmetom z ujmu analytick ch chemikov ñ chromatografistov uû od roku 1958, kedy Golay prv kr t prezentoval pouûitie kapil rnych kolûn v plynovej chromatografii 1. Odvtedy boli popìsanè rùzne spùsoby zr chlovania anal z v kapil rnej GC, ako naprìklad pouûitie Ñnarrow-boreì kolûn 2, r chle programovanie teploty 2,3, pouûitie kr tkych kolûn 4, pripojenie v kua na koniec kolûny 5, pouûitie vodìka ako nosnèho plynu 6, pouûitie vyööieho prietoku nosnèho plynu, ako je optimum 7, pouûitie viac selektìvnej stacion rnej f zy a redukcia jej hr bky 8. Kombin ciou uveden ch spùsobov je moûnè dosiahnuù rùzne zr chlenie anal z, a preto sa zaviedlo delenie na r chlu GC, veæmi r chlu GC a ultrar chlu GC. Ako kritèrium delenia bolo zvolenè zv öenie r chlosti nosnèho plynu (zr chlovacì faktor) 9 alebo öìrka pìku 10. TeÛria r chlej GC je zhrnut v prehæadovom Ël nku 11. NajefektÌvnejöÌm spùsobom, ktor umoûúuje skr tiù Ëas anal zy a s Ëasne zachovaù separaën Ëinnosù, je pouûitie Ñnarrow-boreì kolûn s tenk m filmom stacion rnej f zy v kombin cii s vodìkom ako nosn m plynom. SkÙr ako bolo moûnè speöne pouûiù Ñnarrow-boreî kolûny, bolo potrebnè vyvin ù inötrument ciu, ktor vyhovuje nasleduj cim poûiadavk m: vysokè vstupnè tlaky nosnèho plynu, zka vstupn zûna vzorky a vysok vzorkovacia frekvencia detektora. Zhodnotenie inötrument cie pre r chlu GC je rozpracovanè v prehæadovom Ël nku 12. Typick vstupn tlak v r chlej GC je 400ñ2000 kpa. DneönÈ plynovè chromatografy s uû dod - vanè s elektronickou kontrolou tlaku aû do 900 kpa s moûnosùou pouûiù extern regul tor tlaku s v ËöÌm rozsahom. ChromatografickÈ rozöirovanie zûny je mernè Ëasu anal zy, a preto so skracovanìm anal zy sa öìrka pìkov zmenöuje. Typick öìrka pìkov v poloviënej v öke je 0,2 s (v r chlej GC) ñ 0,01 s (v ultrar chlej GC) 10. Aby d vkovacie zariadenie neovplyv- Úovalo v sledn öìrku pìku (a t m separaën Ëinnosù kolûny), musì poskytovaù dostatoëne zku vstupn zûnu. Na d vkovanie v r chlej GC boli preto vyvinutè öpeci lne d vkovacie zariadenia (d vkovacie ventily 13, kryofokusaënè d vkovaëe 14 ), ale dobrè v sledky veæmi Ëasto poskytuje aj ötandardn Ñsplitì d vkovaë s vyööìm Ñsplitì prietokom 15. Pri pr ci s programovanou teplotou je moûnè za urëit ch podmienok pouûiù aj Ñsplitlessì d vkovaë, d vkovaë s programovanou teplotou odparovania PTV (programmed temperature vaporization) a Ñon- -columnì d vkovaë 16,17, lebo zka vstupn zûna je zabezpeëen tepelnou fokus ciou pri nìzkej poëiatoënej teplote termostatu. äpeci lne poûiadavky vypl vaj ce z malej öìrky pìkov musia spâúaù aj detektory. Na dostatoënè popìsanie pìku je potrebn ch aspoú 15ñ20 bodov, preto detektory musia poskytovaù dostatoën vzorkovaciu frekvenciu. Zo zn mych chromatografick ch detektorov s pre r chlu GC vhodnè nasleduj ce detektory: FID (max. 200 Hz), µ-ecd (cit. 18 ) (max. 50 Hz), TCD a z hmotnostn ch detektorov TOF-MS (cit. 10 ) (max. 500 Hz). Okrem toho si veæmi r chla plynov chromatografia naöla unik tne vyuûitie v plnej dvojrozmernej plynovej chromatografii (GC GC) (cit. 19 ). Obrovskou v hodou GC GC techniky je, ûe poskytuje oveæa v Ëöiu pìkov kapacitu, identifik cia zloûiek je presnejöia, pretoûe kaûd zloûka je urëen dvoma retenën mi Ëasmi. Modul tor fokusuje chromatografick zûnu pred vstupom do detektora, Ëo priaznivo vpl va na medzu detekcie (cca 10 niûöia v porovnanì s jednorozmernou GC). V tomto prehæadovom Ël nku nadviaûeme na v voj r chlej plynovej chromatografie 11,12 a poskytneme prehæad o najnovöìch trendoch v aplik ci ch r chlej plynovej chromatografie na anal zu zmesì organick ch l tok. 2. Vyuûitie r chlej plynovej chromatografie v anal ze zmesì organick ch l tok Pouûitie r chlej GC je v hodnè vöade tam, kde sa GC pouûìva na rutinnè anal zy, pretoûe m rovnak, a niekedy dokonca vyööiu separaën Ëinnosù ako konvenën kapil rna GC a kaûdè skr tenie Ëasu anal zy umoûúuje zv öiù poëet analyzovan ch vzoriek, a t m v razne znìûiù prev dzkovè n klady. KonvenËnÈ zariadenia novöej gener cie, pouûìvanè 673

2 prer chlugc (vn torn priemerkolûny 0,1 mm), umoûúuj dosiahnuù faktor zr chlenia 10ñ30. äpeci lne vyvinutè zariadenia pre r chlu GC, pouûìvanè hlavne pre veæmi r chlu a ultrar chlu GC, umoûúuj skr tenie doby anal zy v porovnanì s konvenënou kapil rnou GC 100ñ1000. Ultrar chla GC vöak poskytuje veæmi nìzku Ëinnosù (cca 7000 teoretick ch priehradiek), a preto jej praktickè uplatnenie je takmer zanedbateænè. Veæmi r chla GC (cca teoretick ch priehradiek) sa pouûìva pri rutinn ch separ ci ch jednoduch ch zmesì a hlavne pri monitorovacìch anal zach, kde je potrebnè poznaù v sledok Ëo najskùr po odbere vzorky. L tky analyzovanè r chlou GC sme rozdelili do skupiny prchav ch a semiprchav ch organick ch zl ËenÌn a v nasleduj cich kapitol ch podæa uvedenèho rozdelenia poskytneme prehæad najëastejöie analyzovan ch vzoriek, spùsobov d vkovania, experiment lnych podmienok a pouûitej inötrument - cie. Uvedieme takisto prehæad dosiahnut ch Ëasov GC anal z a medzì detekcie podæa pouûitèho detekënèho systèmu Anal za prchav ch organick ch l tok Vzorky ñ typy, prava a d vkovanie NajËastejöie analyzovan mi prchav mi organick mi l tkami s prchavè organickè kontaminanty, ktorè s povaûovanè za dùleûit skupinu prioritn ch polutantov a s zaujìmavè z hæadiska ochrany ûivotnèho prostredia a zdravia Ëloveka. Vzhæadom na to, ûe u t chto l tok nie je problèm s ich prevedenìm do plynnèho stavu, najpouûìvanejöou technikou na ich anal zu je kapil rna GC. Je vyhæad vanou technikou nielen v anal ze vzoriek ûivotnèho prostredia, ale aj ropy, ropn ch produktov, biologick ch vzoriek, chemik liì a pod. Medzi najëastejöie analyzovanè l tky patria: BTEX (benzèn, toluèn, etylbenzèn, xylèny), n-alk ny a rozvetvenè alk ny, niektorè halogènderiv ty uhæovodìkov, Ètery, acet ty a cykloalk ny. Najv Ëöia pozornosù v literat re je venovan environment lnym vzork m, ako je voda alebo vzduch 20ñ25 ; zriedkavejöie sa vyskytli aplik cie na anal zu l tok v zloûit ch tuh ch matriciach, ako naprìklad pùda 26, lieëiv 27,28, a kvapaln ch, ako s naprìklad tryskovè paliv 29. V niektor ch prìpadoch boli analyzovanè len zmesi sk man ch l tok v modelov ch zmesiach, naprìklad modelov zmes BTEX (cit. 26 ). Koncentr cie d vkovan ch analytov sa pohybovali v Ëöinou v oblasti pod 1 ppm, teda v ultrastopovej oblasti 21,24,25. NiektorÈ l tky boli analyzovanè v stopovej oblasti, teda od 1 ppm do 100 ppm 10,22. Vyskytli sa aj koncentr cie nad 100 ppm (cit. 26 ) a v jednom prìpade bolo treba na anal zu pouûiù veæmi mal objem vzorky s vysokou koncentr ciou analytov, pretoûe citlivosù metûdy bola nìzka 30. D vkovanè objemy boli rùzne v z vislosti od pouûitèho d vkovacieho systèmu. V prìpade, ûe analyzovanè zloûky s prìtomnè v matriciach nekompatibiln ch s GC alebo ich koncentr cie s pod detekën m limitom, je potrebnè robiù predkoncentr ciu analytov, ich izol ciu z neûiaducej matrice, prìpadne odstr nenie interferuj cich zloûiek. Na izol ciu prchav ch l tok z vody a pùdy sa pouûìvala najm Ñheadspaceì technika 10,22,26,27,31 alebo mikroextrakcia tuhou f zou (SPME) (cit. 21 ). Pri vzorkovanì vzduchu za atmosferickèho tlaku sa pouûìva Tedlarovo plastikovè vrecko, spojenè restriktorom cez septum so systèmom GC. Nevyhnutnou s Ëasùou takèhoto d vkovacieho systèmu je kryofokusaënè zachyt vacie zariadenie na zakoncentrovanie vzorky a jej n slednè nad vkovanie do chromatografickej kolûny v zkej zûne 23,25,26,32. ZaujÌmav m spùsobom d vkovania je pouûitie termickèho desorpënèho modul tora, pouûitèho na vyhrievanie kolûny priamo spojenej so vzorkovacou vialkou 33. Takouto technikou je moûnè zìskaù chromatogramy s frekvenciou 1.s ñ1 pre anal zu n-alk nov C5ñC8. Popri pouûitì d vkovania pomocou d vkovacìch ventilov d vkovania Ñsplitì, Magni a kol. 34 popìsali nov kryogènny systèm, ktor dovoæuje d vkovanie Ñsplitlessì do Ñnarrow-boreì kolûny. V tabuæke I je uveden detailn prehæad vzoriek, pouûit ch spùsobov vzorkovania, predkoncentr cie, d vkovania a d vkovan ch objemov pri anal zach prchav ch organick ch zl ËenÌn. Inötrument cia a chromatografickè podmienky Na separ ciu prchav ch organick ch l tok r chlou GC sa preferuj kremennè kapil rne kolûny s mal m vn torn m priemerom (tzv. Ñnarrow bore capillary columnsì). Z porovnania kapil rnych n plúov ch a Ñopen tubularì kolûn pre anal zu öirokej ök ly uhæovodìkov metûdou r chlej GC vypl va, ûe pre jednoduchè zmesi obsahuj ce m lo zbrzôovanè l tky je v hodnejöie pouûiù n plúov kolûnu, nakoæko najdùleûitejöiu lohu zohr vaj retenënè faktory a selektivita. Pre zloûitè zmesi obsahuj ce vysokozbrzôovanè l tky, pre separ ciu ktor ch je v znamn Ëinnosù kolûny, je vhodnejöie pouûiù Ñopen tubularì kolûny 35. V s Ëasnosti sa pouûìvaj aj nerezovè kapil rne kolûny, alebo sa kapil rna kolûna vklad do kovovej r rky s moûnosùou odporovèho vyhrievania 36. Ako nosn plyn pri anal zach sa pouûìva hèlium 10,21,22,30,32 a vodìk 20,25,31. NajkratöÌ Ëas anal zy bol dosiahnut pri ultrar chlej separ cii zmesi 11 prchav ch organick ch l tok, 500 ms (cit. 10 ), kde sa vyûadoval veæmi vysok vstupn tlak hèlia 450 kpa (konötantn prietok 400 ml.min ñ1 ). OstatnÈ Ëasy anal z sa pohybovali v rozmedzì od niekoæko sek nd po niekoæko min t(do 4 min). NajËastejöie sa pouûìval plameúovo-ionizaën detektor (FID) (cit. 20,21,24ñ26,31 ) a hmotnostn spektrometer (MS) (cit. 10,22,23 ), zriedkavejöie tepelno-vodivostn detektor (TCD) (cit. 32 ) a Ñpulsed discharge helium ionisation detectorì (PD HID) (cit. 30 ). Prehæad pouûitej chromatografickej inötrument cie, teplotn ch reûimov, Ëasov anal z a medzì detekcie pre jednotlivè aplik cie r chlej GC na anal zu zmesì prchav ch organick ch l tok je zhrnut v tabuæke II Anal za semiprchav ch organick ch l tok Podæa v skytu publikovan ch pr c v literat re sa v nasleduj cich podkapitol ch s stredìme na nasledovnè skupiny semiprchav ch l tok: lieëiv a steroidy, pesticìdy, vyööie vr ce uhæovodìky, polychlûrovanè bifenyly a inè semiprchavè l tky Anal za lieëiv, drog a steroidov Vzorky ñ typy, prava a d vkovanie R chlou plynovou chromatografiou boli analyzovanè viacerè druhy lieëiv, drog a steroidov. V literat re boli opìsanè aplik cie na anal zu l tok detailne sumarizovan ch v tabuæ- 674

3 Tabuæka I D vkovanie vzoriek pri anal ze prchav ch organick ch zl ËenÌn AnalytVzorka D vkovan objem; koncentr cia SpÙsob d vkovania a Lit. BenzÈn, toluèn, xylèny mestsk vzduch 100 ml 6-cestn d vkovacì ventil s kryofokus ciou 23 BTEX ñ 0,06 µl 4-cestn d vkovacì ventil, Ñsplitì 1: n-pent n, n-hex n, benzèn, n-hept n, toluèn, modelov ; vzduch prietok 0,0083 ml.s ñ1, zachyt vanie priame d vkovanie za atmosferickèho 24 n-okt n, izomèry 2-hexÈnu, 1-heptÈn, izomèry 20 s, konc. 150ñ500 ppb tlaku, kryofokus cia, tepl. zachyt vania 2-heptÈnu, 1-oktÈn, izomèry 2-oktÈnu ñ80 C,tepl. desorpcie 210 C BTEX, n-okt n, n-non n modelov 1ml; 160 ppm priame d vkovanie za atmosferickèho 26 tlaku, kryofokus cia, tepl. zachyt vania ñ100 C, tepl. desorpcie 100ñ200 C BenzÈn, toluèn pùda 1 ml; Ñheadspaceì d vkovanie za atmosferickèho tlaku, 26 kryofokus cia Pent n, 2,2-dimetylbut n, 2-metylpent n, modelov kontinu lny pr d vzorky kolûna spojen s vialkou obsahuj cou 32 hex n, etylacet t, benzèn, 2-brÛmbut n, vzorku cez septum, vyparovanie vzorky hept n, 1-brÛmbut n, toluèn, okt n, pri lab. teplote chlûrbenzèn, etylbenzèn Metyl-terc.butylÈter, BTEX voda kontamino- 25 µl Ñheadspaceì 6-cestn d vkovacì ventil, kryofokus cia 20 van benzìnom N 2, teplota desorpcie ñ100 C n-okt n,etylbenzèn, n-non n, 4-chlÛrtoluÈn, modelov 3 µl Ñheadspaceì splitod 10:1 do 100:1, kryofokus cia 31 1,2-dichlÛrbenzÈn CO 2, teplota desorpcie 450 C ToluÈn, n-okt n, p-xylèn, n-non n, modelov 3 µl Ñheadspaceì splitod 10:1 do 100:1, kryofokus cia 31 2-chlÛrtoluÈn, 1,3-dichlÛrbenzÈn CO 2, teplota desorpcie 450 C BTEX modelov ; voda 1 ml; 0,1 ppm z kaûdej l tky splitless, SPME 21 n-pent n, n-hex n, benzèn, n-hept n, toluèn, n-okt n modelov ; vzduch 1 µl; 50ñ105 ppb split, kryofokus cia ñ90 C zl ËenÌn (metûda EPA 624) modelov ; voda Ñheadspaceì; 1 ppm a 2,5 ppm upravovan na objedn vku 22 Pent n, 2,3-dimetylbut n, hex n, benzèn, hep- modelov 1 µl Ñheadspaceì; à cca 1 ng PTV injektor v Ñhot splitì mûde pri 10 t n, metylcyklohex n, toluèn, trans-1,4-dime- 250 C, 1:100 tylcyklohex n, okt n, cis-1,4-dimetylcyklohex n UhæovodÌky C1ñC4, n-alk ny C8ñC12 modelov ñ split35 40 organick ch rozp öùadiel modelovè zmesi; lieëiv 0,2 µl; Ñheadspaceì, 0,25ñ350 µg.ml ñ1 split1:120, 1:60 27 a SPME ñ mikroextrakcia na tuhej f ze, PTV ñ injektor s programovateænou teplotou odparovania, Ñsplitì ñ spùsob d vkovania s delenìm vzorky, Ñsplitlessì ñ spùsob d vkovania bez delenia vzorky, Ñheadspaceì ñ d vkovanie p r vzorky nach dzaj cich sa nad jej povrchom Tabuæka II Prehæad pouûit ch kolûn, nosn ch plynov, teplotn ch programov, Ëasov anal z, detektorov, GC prìstrojov a jednotliv ch medzì detekciì pri anal zach prchav ch organick ch zl ËenÌn AnalytKolÛna a Nosn plyn»as anal zy Teplotn reûim Detektor Medza detekcie GC prìstroj Lit. BenzÈn, toluèn 10 m 0,15 mm neuveden 3,87 min 120 C MS benzèn: 0,1 µg.m ñ3 DANI µm CPSil5CB 675

4 Tabuæka II ñ pokraëovanie AnalytKolÛna a Nosn plyn»as anal zy Teplotn reûim Detektor Medza detekcie GC prìstroj Lit. BTEX 10 m 0,05 mm He; 2,5 min ñ PD ñ Varian ,05 µm DB ,1 ml.min ñ1 HID n-pent n, n-hex n, benzèn, 1) 4 m 0,25 mm neuveden, 30 s 50 C FID benzèn: 20 ppb, n-hep- Varian n-hept n, toluèn, n-okt n DB-5, 2) 4m 120cm.s ñ1 t n: 37 ppb, toluèn: 0,25 mm DB-WAX 25 ppb, okt n: 47 ppb BenzÈn, toluèn, n-okt n, etyl- 8 m 0,25 mm, DB-1 neuveden 20 s ñ FID ñ ñ 26 benzèn, xylèn, n-non n BenzÈn, toluèn 8 m 0,25 mm, DB-1 neuveden 18 s ñ FID ñ ñ 26 Pent n, 2,2-dimetylbut n, 2-0,84 m 0,1 mm He; 250ñ 3,5 s tepl. gradient TCD ñ ñ 32 -metylpent n, hex n, etylace- 0,25 µm SE30 400cm.s ñ1 vëaseaj t t, benzèn, 2-brÛmbut n, hep- pozdâû kolûny t n, 1-brÛmbut n, toluèn, okt n, chlûrbenzèn, etylbenzèn Metyl-terc.butylÈter (MTBE), 5 m 0,25 mm H 2 ; 15 s izotermicky FID MTBE: 44 µg.l ñ1,b: ñ 20 BTEX 0,1 µm PDMS 3ñ5ml.min ñ1 40ñ60 C 8,1 µg.l ñ1,t:7,7µg.l ñ1, (100ñ170 E: 23 µg.l ñ1, m-, p-xy: cm.s ñ1 ) 6,7 µg.l ñ1, o-xy: 14 µg.l ñ1 n-okt n, etylbenzèn, n-non n, 4 m 0,25 mm H 2, He; 0,7 min 70 C FID ñ ñ 31 4-chlÛrtoluÈn, 1,2-dichlÛrbenzÈn 0,25 µm DB-1 140cm.s ñ1 ToluÈn, n-okt n, p-xylèn, 4 m 0,25 mm H 2, He; 0,68 min 70 C FID ñ HP n-non n, 2-chlÛrtoluÈn, 0,25 µm DB-1 140cm.s ñ1 1,3-dichlÛrbenzÈn BTEX 4 m 0,25 mm He; 110 cm.s ñ1 18 s (pria- 45 C FID ñ Varian ,25 µm SPB-5 (priame d vk.), me d vk.), Vista GC 220 cm.s ñ1 12 s (Ñheadspaceì) (Ñheadspaceì) n-pent n, n-hex n, benzèn, 8 m 0,25 mm H 2 ; 3,5ñ4,4 20 s 40 C FID ñ modifikovan 25 n-hept n, toluèn, n-okt n 0,25 µm PDMS ml.min ñ1 (120ñ Varian cm.s ñ1 ) GC 28 zl ËenÌn (EPA 624) 2,5 m 0,1 mm He; 2,1 atm. 2,5 min 0 C, IT MS ñ Varian Star 22 0,6 µm SPB-1 alebo 30 C.min ñ1, 3400GC Vocol 70 C Pent n, 2,3-dimetylbut n, 0,3 m 0,05 mm He; ms 75 C EI-TOF ñ HP hex n, benzèn, hept n, metyl- 0,17 µm OV-1 ml.min ñ1 (450 -MS cyklohex n, toluèn, trans-1,4- kpa vstup. tlak) dimetylcyklohex n, okt n, cis-1,4-dimetylcyklohex n n-alk ny C8ñC12 1 m 0,05 mm H 2 20 s 120 C FID ñ HP ,2 µm DB-5 Series II 676

5 Tabuæka II ñ pokraëovanie AnalytKolÛna a Nosn plyn»as anal zy Teplotn reûim Detektor Medza detekcie GC prìstroj Lit. 40 organick ch rozp öùadiel 10 m 0,1 mm He; 38,1 psi 4,9 min/ 35 C (0,69 min), FID 250 ng.ml ñ1 HP ,4 µm, DB 624 1,5 min 20 C.min ñ1, 90 C, 50 C.min ñ1, 180 C (1 min) CPSil5CB,DB-1,SE30,OV-1,PDMSñ100%polydimetylsilox n,db-5,spb-5ñ5%difenyl95%dimetylpolysilox n,db624ñ6%kyanopropylfenyl94%dimetylpolysilox n, DB-1701 ñ 14 % kyanopropylfenyl 86 % dimetylpolysilox n, DB-WAX ñ polyetylènglykol, MS ñ hmotnostn spektrometer, PD HID ñ Ñpulsed dischargeì heliov ionizaën detektor, FID ñ plameúovoionizaën detektor, TCD ñ tepelnovodivostn detektor, EI-TOF-MS ñ hmotnostn spektrometer s elektrûnovou ioniz ciou zaloûen na meranì Ëasu preletu ËastÌc, IT MS ñ hmotnostn spektrometer s iûnovou pascou a Tabuæka III Prehæad pouûit ch spùsobov d vkovania vzoriek, kolûn, nosn ch plynov, teplotn ch programov, Ëasov anal z a spùsobov detekcie pri anal ze lieëiv AnalytVzorka D vkovan Injektor a KolÛna Nosn plyn»as Teplotn Detektor GC prìstroj Lit. objem, anal z reûim koncentr. MetakvalÛn, fenylbutazûn, modelov neuvedenè Ñhome-madeì 0,5 m 0,53 mm He; <2 s neuvedenè HSI-SMB- Varian heroìn splitless 300 cm.min ñ1 -MS NortestosterÛn, β-estra- modelov à 40 ng split/splitless 4 m 0,25 mm He; 2 ml.min ñ1 90 s neuvedenè EI-SMB- Varian diol, dehydrotestosterûn, -MS oximetolûn, stanozolol, cholesterol, kortikosterûn β-estradiol, oximetolûn, modelov à 40 ng Ñon-columnì 3 m 0,53 mm He; 60 s max. 50 C.min ñ1 EI-SMB- Varian stanozolol, kortikosterûn SPI 60 ml.min ñ1 -MS β-estradiol, kortizûn modelov neuvedenè Ñhome-madeì 0,5 m 0,53 mm He; 8 s r chly tepl. program EI-SMB- Varian ml.min ñ1 ; -MS progr. prietok LidokaÌn extrakt æud- 0,1 µl; splitless 0,5 m 0,53 mm He; progr. <5 s r chly tepl. program HSI-SMB- Varian skej plazmy 1ñ10 ppb prietok -MS KafeÌn, lidokaìn, amitri- moë 0,3 µl; neuvedenè 4 m, He; 6 ml.min ñ1 <3 min neuveden EI-SMB- Varian ptylìn, imipramìn, fenyl- à 1 ppm Ñnarrowboreì -MS -butazûn, chlûrpromazìn Retinol, retinal, chlorpro- neuvedenè neuvedenè split/splitless 4 m 0,25 mm program. 1 min 150 C, 50 C.min ñ1, EI-SMB- Varian mazìn, chinìn prietoku 300 C -MS SpektinomycÌn neuvedenè neuvedenè Ñhome-madeì 0,5 m neuveden <4 s 260 C EI-SMB- Varian splitless Ñmegaboreì kap. -MS kolûna (1) 17β-estradiol extrakt z mo- 0,2 µl; Ñhome-madeì 0,5 m neuveden <6 s 190 C EI-SMB- Varian Ëu a plazmy 100 ppb splitless Ñmegaboreì kap. -MS kolûna (1) 677

6 Tabuæka III ñ pokraëovanie AnalytVzorka D vkovan Injektor a KolÛna Nosn plyn»as Teplotn Detektor GC prìstroj Lit. objem, anal z reûim koncentr. Paracetamol, kodeìn tabletka neuvedenè s laserovou 0,5 m 0,53 mm He; <8 s neuveden SMB-MS neuveden 38 desorpciou 240 ml.min ñ1 KafeÌn moë 5 µl; 1 ppm s laserovou 0,5 m 0,53 mm He; <3 s neuveden HSI-SMB- neuveden 38 desorpciou 240 ml.min ñ1 -MS LidokaÌn krv myöi 1 ppm s laserovou 0,5 m 0,53 mm He; <7 s izotermicky, 120 C HSI-SMB- neuveden 38 desorpciou 240 ml.min ñ1 -MS Tetrahydrokanabiol (THC), 0,1ñ0,2 µl; splitless 5 m 0,1 mm neuveden <1,5 min neuveden MS 6890 GC/ 39 THCA amfetamìny, 15ñ200 ppb split (50:1) 1,4 min 5973 MSD d,l-metamfetamìn, benzoylegkonìn, opi ty split (10:1) <3 min a SPI ñ septom vybaven programovateæn injektor, (1) ñ pouûit jeden z troch typov nepol rnych stacion rnych f z: DB-1 (0,15 µm) s polydimetylsilox novou stacion rnou f zou, BPX5 (0,25 µm), HT5 ( 0,15 µm), obe s metylfenylsilox novou f zou; Ñnarrow boreì kolûna ñ kolûna s vn torn m priemerom 0,32 µm, Ñmegaboreì kolûna ñ kolûna s vn torn m priemerom 0,53 µm, EI-SMB-MS ñ hmotnostn spektrometer so supersonick m molekulov m l Ëom a s elektrûnovou ioniz ciou, HSI ñ Ñhyperthermal surfaceì ioniz cia Tabuæka IV Prehæad pouûit ch spùsobov d vkovania, kolûn, nosn ch plynov, teplotn ch reûimov, detektorov a GC prìstrojov pri anal ze pesticìdov Analyt Vzorka D vkovan SpÙsob KolÛna Nosn plyn»as Teplotn Detektor GC prìstroj Lit. objem, d vkovania anal zy reûim koncentr. Aldikarb, propoxur, neuvedenè à 40ng splitless 3m 0,53mm He; <90s 90 C,50 C.min ñ1, EI-SMB-MS Varian karbofur n, aldikarb- 40 ml.min ñ1 170 C sulfûn, karbaryl, linurûn Aldikarb, aldikarbsulfûn neuvedenè à 200 ng Ñhome-madeì 0,5 m 0,53 mm neuveden <5 s 160 C EI-SMB-MS Varian organofosforeën ch modelov, 1 µl splitless 5 m 0,25 mm He 2 min 50 C (15 s), FID HP pesticìdov v octane 0,2 µm RTX C.min ñ1, 140 C, metylnatom 100 C.min ñ1, 310 C (60 s) 15 organofosforeën ch modelov, 1 µl, splitless 5 m 0,25 mm He; 1 ml.min ñ1 3,7 min 60 C (30 s), FPD a, NPD HP 5890, 41 insekticìdov extrakt 2ñ4, ,2 µm RTX C.min ñ1, 90 C, HP 6890 z pöenice ng.ml ñ1 63,5 C.min ñ1, 180 C, 82,9 C.min ñ1, 325 C (85 s) 17 triazìnov ch modelov 1 µl splitless 5m 0,25mm He 2,2min 50 C(15s), FID HP herbicìdov 0,25 µm RTX C.min ñ1, 300 C 8 organochlûrovan ch modelov, 0,3 µl splitless 5m 0,05mm He;12atm. <8min 50 C(3min),bali- ECD CarloErba 42 pesticìdov v hex ne 0,2 µm CP-Sil sticky do 280 C 4160 Fractovap 5CB 678

7 Tabuæka IV ñ pokraëovanie Analyt Vzorka D vkovan SpÙsob KolÛna Nosn plyn»as Teplotn Detektor GC prìstroj Lit. objem, d vkovania anal zy reûim koncentr. Aldikarb, metylparatiûn listy poma- ñ s laserovou 0,5 m 0,53 mm He; <4 s neuveden SMB-MS b ñ 38 ranëovnìka desorpciou 240 ml.min ñ1 MetylparatiÛn vo vode ñ s laserovou 0,5 m 0,53 mm He; <5 s 125 C SMB-MS- ñ 38 desorpciou 240 ml.min ñ1 -SIM 12 organochlûrovan ch vo vode 1 µl, SPME-GC 5 m 0,1 mm He; <2,5 min 220 C (0,2 min), Ñpulsed Varian pesticìdov 100 ng.ml ñ1 split1:10 1 µm metyl-fe- 1,8 ml.min ñ1 20 C.min ñ1, 266 C dischargeì nyl (5%) silikûn ECD Lind n (L), for t(f), v pùde L: 8,4 ppm, on line 1,5 m 0,05 mm CO 2 ; <22 s d 210 C RPD ñ 23 ronel(r) F: 8,5 ppm, SFE-GC c 0,25 µm DB-5 0,86ml.min ñ1 R: 24,5 ppm a V prìpade pouûitia odporovèho vyhrievania (EZ Flash), b aldikarb: Ñfull scan modeì, metylparatiûn: SIM, c SFE ñ superkritick fluidn extrakcia, RTX5 ñ 5 % fenyl 95 % polydimetylsilox n, RPD ñ prvkovoselektìvny r diofrekvenën plazmov detektor, d kompletn kvantitatìvna anal za 10 min Tabuæka V Prehæad pouûit ch spùsobov d vkovania, kolûn, nosn ch plynov, teplotn ch programov, detektorov a GC prìstrojov pri anal ze vyööie vr cich uhæovodìkov, polychlûrovan ch bifenylov a in ch semiprchav ch l tok Analyt a Vzorka D vkovan SpÙsob KolÛna Nosn plyn»as Teplotn Detektor GC prìstroj Lit. objem, d vkovania anal zy program koncentr. n-alk ny C7ñC30 testovacia 1 µl split, 1:40 5 m 0,25 mm He; 50 kpa 31,5 s 50 C, (6 s), FID HP zmes 0,2 µm RTX C.min ñ1, 300 C n-alk ny do C23 dieselovè 0,06 µl split10 m 0,1 mm H 2 do 60 C, 6 C.min ñ1, FID HP palivo 0,2 µm DB-5 35 min 260 C Series II n-alk ny C10ñC42 testovacia ñ split 5 m 0,32 mm neuveden 1,5 min 80 C, 30 C.min ñ1, FID HP zmes 0,25 µm RTX kpa 140 C; EZ Flash: 80 C, 4 C.s ñ1,375 C Alk ny C10ñC40 miner lne ñ splitless 5 m 0,32 mm neuveden 1,3 min 600 C, 30 C.min ñ1, FID HP oleje 0,25 µm RTX kpa 140 C; EZ Flash: 350 C, 16 C.s ñ1, 550 C ToxickÈ l tky dieselovè ñ split 5 m 0,32 mm neuveden 8 min 80 C, 30 C.min ñ1, FID HP (fenoly, krezoly) palivo 0,25 µmrtx5 55kPa 140 C;EZFlash:80 C, 4 C.s ñ1,375 C Alk ny C6ñC20 modelov, ñ headspace, 3 m 0,1 mm, He; 18 psi 3,6 min 50 C, 0,5ñ5 C.min ñ1, FID HP ropnè frakcie split1:700 fenyl (5%) metyl- 280 C silikûn Alk ny C6ñC44 modelov, 0,2 µl; on-column 1 m 0,1 mm He 8 min ñ20 C, 40 C.min ñ1, FID ThermoQuest 51 ropnè frakcie 100 zried. 0,4 µm SE C TRACE GC 15 cm 0,53 mm predkolûna 679

8 Tabuæka V ñ pokraëovanie Analyt a Vzorka D vkovan SpÙsob KolÛna Nosn plyn»as Teplotn Detektor GC prìstroj Lit. objem, d vkovania anal zy program koncentr. Alk ny C10ñC28 modelov 1ñ5 µl; on-column 4,8 m 0,1 mm H 2 ; 100 psi 30 min 80 C, 65 C.min ñ1, FID HP ,6ñ8 ng.ml ñ1 0,4 µm HP-1 MS 300 C PAH ötandard EPA 0,3 µl splitless 5 m 0,05 mm neuveden 12 min 50 C (2 min), balist. MS Fisons GC PAH 0,17 µm DB-1 11 atm grad., 300 C 16 EPA PAH modelov 1 µl splitless 5 m 0,25 mm He; 50 kpa 3 min 50 C, (30 s), FID HP ,2 µm RTX C.min ñ1, 320 C PAH modelov 1 µl; PTV 5 m 0,1 mm neuveden 6 min 40 C (0,5 min), TOF MS ThermoQuest52 20 pg.µl ñ1 0,10 µm DB C.min ñ1, 300 C TRACE GC MS (2 min), UhæovodÌky, pristane, dieselovè 1 µl; split1: m 0,1 mm H 2 ; 411 kpa 2,6 min 100 C, 75 C.min ñ1, FID, 100 Hz HP phytane palivo 10 zried. 0,4 µm HP C (1 min) PCB Aroclor µl; splitless 3 m 0,25 mm, H 2 ; <6 min rùzne teplotnè ECD Varian ,5 µl.ml ñ1 DB-1, 3 m, 6 m, 95ñ250 cm.s ñ1 programy 10 m 0,25 mm SP-608 PCB Arochlor 1242, 0,3 µl split, splitless 5 m 0,05 mm He; 12 atm 11ñ15 50 C, 20 C.min ñ1, ECD Carlo Erba 42 transform. olej, 0,2 µm CP-Sil min 280 C, 50 C (3 min), 4160 Fractovap SFE extrakt 5 CB balist. po 280 C, 40 C, sedimentu (4 min), 20 C.min ñ1, 275 C PCB odpadov 0,5 µl split1: m 0,05 mm neuveden 50 C, balist. grad., MS Fisons GC olej 0,17 µm DB-1 11 atm 280 C PCB PCB 1 µl splitless 10 m 0,1 mm H 2 ; 177 kpa 13,01 50 C, 40 C.min ñ1, µ-ecd HP v hex ne 0,1 µm HP-5 min 150 C, 14,2 C.min ñ1, 270 C (1,06 min) C9ñC30, deriv ty ötandardn 1 µl; split1: m 0,1 mm He; 261,7 kpa <16 min 50 C, 12,3 C.min ñ1, MS Shimadzu 49 terpènov zmes n-alk - 70 ppm, 0,1 µm RTX 350 C GC/MS nov, esen- 30 zried. 5 MS QP505A ci lne citrus. oleje Esenci lne oleje muök tov 1 µl split1: m 0,1 mm H 2 ; 411 kpa 25,94 50 C, 11,88 C.min ñ1, FID HP a citrûnov 0,4 µm HP-1 min 275 C (7 min) olej Bakteri lne mastnè ötandardn 1 µl split1:50 10 m 0,1 mm H 2 ; 276 kpa 3,6 min 50 C, 20 C.min ñ1, FID HP kyseliny zmes 0,1 µm HP C Mono-, di-, tri-, tetra- priemyseln split 5 m 0,32 mm neuveden 0,55 min 40 C, 120 C.min ñ1, FID HP etylèn glykoly zmes 300 ml.min ñ1 0,25 µmrtx5 45kPa 100 C;EZFlash:40 C, oligomèrov 15 C.s ñ1, 300 C PAH ñ polyaromatickè uhæovodìky, PCB ñ polychlorovanè bifenyly a 680

9 ñ ke III. V Ëöina z uveden ch zl ËenÌn boli tepelne nest le l tky a pri ich anal ze konvenënou GC doch dzalo k tepelnèmu rozkladu 9,37. HeroÌn je jedna z najmenej prchav ch drog, a aj napriek tomu sa ho podarilo speöne analyzovaù pouûitìm r chlej GC (cit. 37 ). Vzorkami najëastejöie analyzovan mi r chlou GC s vzorky so zloûit mi matricami, ako je moë, plazma, krv 9,37,38, Ôalej tuhè vzorky ako tabletka lieku a list pomaranëovnìka 38 alebo jednoduchè modelovè vzorky 9,37,39. Na d vkovanie vzorky do plynovèho chromatografu bolo pouûit ch viacero d vkovacìch systèmov: ñ ultrar chla GC ñ Ñsplit/splitlessì injektor 39 a upraven Ñsplit/splitlessì injektor spojen s 50 cm Ñmegaboreì kapil rnou kolûnou 9,37, veæmi r chla GC ñ septom vybaven Ñsplitlessì injektor s programovateænou teplotou (SPI ñ septum equipped temperature programable injector) 37, ñ r chla GC ñ Ñsplit/splitlessì injektor 9,37. Shahar a kol. 38 vo svojej pr ci prezentovali metûdu, ktor je zaloûen na d vkovanì vzorky desorpciou laserom. V hodou tohto spùsobu d vkovania je, ûe sa snaûì plne vyhn ù pred prave vzorky alebo ju obmedziù, a umoûnil tak pracovaù so vzorkami, ako je naprìklad list pomaranëovnìka alebo cel tabletka lieku. Koncentr cie sk man ch analytov sa pohybovali v stopovej (1 ppm aû 100 ppm) (cit. 37,38 ) a ultrastopovej oblasti (pod 1 ppm) (cit. 9,37,39 ), teda v oblasti nìzkych koncentr ciì. D vkovanè objemy boli malè, v rozmedzì od 0,1 ml do 0,3 ml (cit. 9,37,39 ). Detaily o jednotliv ch vzork ch, d vkovan ch objemoch, koncentr ciach l tok a spùsoboch d vkovania sme zhrnuli v tabuæke III. Inötrument cia a chromatografickè podmienky Na separ cie jednotliv ch zmesì boli pouûitè kolûny rùznych rozmerov. Pri ultrar chlej a veæmi r chlej GC sa v Ëöinou pracovalo s 50 centimetrovou kolûnou s vn torn m priemerom 0,53 mm (megabore capillary column) s nepol rnou stacion rnou f zou 9,37,38. NiektorÈ pol rne l tky spùsobovali chvostovanie chromatografick ch pìkov, ktorè mohlo byù potlaëenè pouûitìm kolûny s vyööou polaritou. Pouûitie Ñmegaboreì kolûn s vn torn m priemerom 0,53 mm bolo veæmi v hodnè, pretoûe umoûúovalo Ñon-columnì d vkovanie, a tak minimalizovalo rozklad analytu v injektore 9. Pre r chlu GC sa pouûili kolûny s vn torn m priemerom 0,1 mm (cit. 39 ) a 0,25 mm (cit. 9,37 ).»asy anal z sa pohybovali v rozmedzì od 3 s do 3 min. Nosn m plynom bolo hèlium 37,38 a jeho prietoky boli oveæa v Ëöie pri kratöìch anal zach, napr. 80 ml.min ñ1 pre anal zu trvaj cu okolo 8 s a 2 ml.min ñ1 pre anal zu trvaj cu 90 s (cit. 37 ). Vo vöetk ch prìpadoch bol na detekciu pouûit hmotnostn spektrometer. Vzorka bola pred samotnou detekciu ionizovan v supersonickom molekulovom l Ëi 9,37,38. Pri pouûitì SMB-MS (supersonic molecular beam) systèmu pre detekciu termicky nest lych zl ËenÌn nebol pozorovan rozklad t chto l tok, Ëo je veækou v hodou tohto spùsobu detekcie. SMB-MS detektor je veæmi citliv a selektìvny a dovoæuje veæmi r chlu anal zu 9. Medza detekcie pre lidokaìn v æudskej plazme, ktor bol analyzovan ultrar chlou GC, bola pod 100 ppt (1,6 fg lidokaìnu) a pre zmes 6 lieëiv (kafeìn, lidokaìn, amitriptylìn, imipramìn, fenylbutazûn, chlûrpromazìn) sa medza detekcie pohybovala v nìzkych ppb oblastiach 37. V ostatn ch prìpadoch medza detekcie nebola udan. V tabuæke III je uveden prehæad inötrument cie, pouûit ch kolûn, nosn ch plynov, Ëasov anal z a teplotn ch reûimov Anal za pesticìdov Vzorky ñ typy, prava a d vkovanie MetÛdou r chlej plynovej chromatografie boli analyzovanè nasledovnè skupiny pesticìdov: karbam tovè pesticìdy 9,38, organofosforeënè insekticìdy 40,41, triazìnovè herbicìdy 40, organochlûrovanè pesticìdy 38,42,43. Vzorky boli do kolûny d vkovanè okrem najfrekventovanejöie pouûìvanèho split/splitlessì d vkovaëa 9,40,42,43 aj Ñhome-madeì injektorom pri ultrar chlej anal ze 9, pouûitìm laserovej desorpcie 38, alebo pouûitìm on line kombin cie superkritickej fluidnej extrakcie (SFE) a r chlej GC, kde bol medzi analytick kolûnu a extrakën celu zaraden termick desorpën modul tor na zavedenie vzorky do kolûny 23. D vkovanè objemy vzorky a mnoûstv analytov boli rùzne. Pri anal ze kvapaln ch vzoriek sa najëastejöie d vkoval 1 µl vzorky s analytmi v nanogramov ch mnoûstv ch. Na desorpciu laserom a n slednè nad vkovanie do kolûny 38 sa pouûilo 5 µl vodnèho roztoku aldikarbu a metylparatiûnu obsahuj ceho analyty v mnoûstve 1 mg.ml ñ1. Term lne modulovan systèm SFE/fast GC bol pouûit na anal zu prchav ch organick ch zl ËenÌn v pùdnych matriciach. Vzorka pùdy bola vloûen do extrakënej cely a pred extrakciou vyhriata na teplotu 50 C na 5 min t. Potom nasledovala dynamick extrakcia pri konötantnom tlaku a teplote. Pr d extrakënèho plynu po vyextrahovanì analytov bol kontinu lne delen na dve Ëasti, z ktorèho jedna Ëasù bola veden do zariadenia TDM (term lny desorpën modul tor) a odtiaæ odporov m vyhrievanìm v pravideln ch Ëasov ch intervaloch boli sk manè analyty desorbovanè a vedenè do kolûny 23. Pred anal zou je potrebnè urobiù pravu vzorky, ktor v Ëöinou zah Úa rozp öùanie alebo zakoncentrovanie vzorky. Zmes organofosforeën ch pesticìdov a zmes triazìnov ch herbicìdov boli rozriedenè v etylacet te 40. OrganochlÛrovanÈ pesticìdy boli izolovanè z vodnej matrice mikroextrakciou na tuhej f ze (SPME). Extrakcia trvala 2 min ty a potom nasledovala desorpcia tieû 2 min ty priamo do analytickej kolûny 43. Vzorka s obsahom pesticìdov 23 lind n, for ta ronel bola upraven superkritickou fluidnou extrakciou pri 50 C a tlaku 350 atm. SFE jednotka bola v Ñon lineì zapojenì s fast GC systèmom. Do extrakënej cely bolo umiestnen ch cca 0,2 g vzorky pùdy v prìpade, keô sa analyzovali zl Ëeniny obsahuj ce chlûr, respektìve sìru. V prìpade pouûitia laserovèho desorpënèho injektora nebolo treba vzorky upravovaù 38. V tabuæke IV je uveden prehæad jednotliv ch analytov, pouûit ch spùsobov d vkovania a koncentr ciì pri anal ze pesticìdov. Inötrument cia a chromatografickè podmienky Na anal zu karbam tov ch pesticìdov veæmi r chlou a ultrar chlou GC boli pouûitè kolûny s veæk m vn torn m priemerom (0,53 mm) ñ megabore capillary columns s dâûkou 681

10 3 m pre veæmi r chlu anal zu, alebo 0,5 m pre ultrar chlu anal zu 9, 38. V ostatn ch prìpadoch boli pouûitè kolûny s menöìm vn torn m priemerom (narrow bore capillary columns) 23,40,42,43. Pri anal ze modelovej zmesi 10 pesticìdov a anal ze vzorky pùdy obsahuj cej tri pesticìdy sa pracovalo s kolûnami s vn torn m priemerom len 0,05 mm. Vo v Ëöine prìpadov sa ako nosn plyn pouûìva hèlium.»asy anal z boli najniûöie pri kr tkych kolûnach a vysok ch prietokoch nosnèho plynu, naprìklad ultrar chla anal za v 50- -centimetrovej kolûne s vn torn m priemerom 0,53 mm pri prietoku hèlia 240 ml.min ñ1 trvala menej ako 5 sek nd 38. T mto spùsobom mohli byù vöak analyzovanè len jednoduchè zmesi. Pre komplexnejöie zmesi bola pouûit r chla GC, a teda aj kolûny s menöìmi priemermi. Analyty boli detegovanè hmotnostn m spektrometrom s ioniz ciou v supersonickom molekulovom l Ëi (SMB-MS) (cit. 9,38 ), plameúovo-ionizaën m detektorom (FID) (cit. 40 ), detektorom elektrûnovèho z chytu (ECD), ECD s pulzn m v bojom 42,43 a prvkovo-selektìvnym r diofrekvenën m plazmov m detektorom (RPD) (cit. 23 ). Medza detekcie pri pouûitì ECD pre hexachlûrbenzèn a dieldrìn bola 0,1 pg (minim lna detegovateæn koncentr cia 0,2 ppb). Pre speönè spojenie kapil rnej kolûny (vn torn priemer 0,05 mm) s ECD boli potrebnè vysokè prietoky prìdavnèho plynu do detektora kvùli veækèmu objemu detekënej cely. T mito veæk mi prietokmi autori dok zali minimalizovaù chvostovanie pìkov a dosiahn ù dobr citlivosù detekcie 42. Medza detekcie pri pouûitì ECD s pulzn m v bojom pre organochlûrovanè pesticìdy vo vode bola 10 ng.l ñ1. Tento detektor poskytoval citlivè a selektìvne meranie 43. RPD je prvkovo-selektìvny detektor, selektìvny na sìru a chlûr. Jeho selektivita a citlivosù z visì od prietoku nosnèho plynu (CO 2 ) a plazma-reagenënèho plynu (O 2 ). Vplyvy prietokov t chto plynov na selektivitu a citlivosù boli ötudovanè a z v sledkov sk mania sa zistili optim lne pracovnè podmienky. Medza detekcie RPD detektora pre chlûr bola 24,8 pg.s ñ1 a pre sìru 9,2 pg.s ñ1 (cit. 23 ). DetailnÈ daje o kolûnach, nosnom plyne, Ëase anal zy, teplotn ch reûimoch, detektoroch a inötrument cii pri anal ze pesticìdov s uvedenè v tabuæke IV Vyööie vr ce uhæovodìky, polychlûrovanè bifenyly a inè semiprchavè l tky Vzorky ñ typy, prava a d vkovanie V tejto kapitole sa s stredìme na anal zu vyööie vr cich uhæovodìkov, predovöetk m alk nov s poëtom uhlìkov ch atûmov vyööìm ako 10 (cit 17,35,40,44,45 ), polyaromatick ch uhæovodìkov (PAH) (cit. 40,46 ) a polychlûrovan ch bifenylov (PCB) (cit. 42,46ñ48 ). R chla plynov chromatografia naöla uplatnenie aj pri anal ze esenci lnych olejov 48,49, oligomèrov 44, mastn ch kyselìn 44 a butylcìnov ch zl ËenÌn 50. Vzorky obsahuj ce semiprchavè l tky s v Ëöinou upravovanè riedenìm do vhodnèho rozp öùadla, ako je hex n a cyklohex n, alebo extrakciou, ak sa l tky nach dzaj v zloûitej matrici, ako s sedimenty alebo oleje. NajËastejöie pouûìvan mi d vkovacìmi technikami s Ñsplitì a Ñsplitlessì. V hodou Ñsplitì d vkovania je, ûe d vkovanìm mal ch mnoûstiev 0,2ñ1 µl v kombin cii s veæk mi ÑsplitovacÌmiì pomermi (1:500 aû 1:1200) moûno d vkovaù vzorku bez akejkoævek pravy, naprìklad oleje 46,48. Pouûitie ÑnesplitovacÌchì technìk d vkovania (hor ci Ñsplitlessì, studen Ñsplitlessì a Ñon-columnì d vkovanie) pri stopovej anal ze v kombin cii s Ñnarrow-boreì kolûnou boli detailne diskutovanè 16 spolu s aplik ciami na anal zu vzoriek zmesì n-alk novsoöirok mrozp tìmteplùtvarun-c8ñn-c36, citrusovèho oleja a dieselovèho oleja rozpustenèho v hex ne. Spojenie kolûny pre r chlu GC s Ñnormal-boreì (0,32 mm) predkolûnou umoûúuje d vkovaù objemy 1ñ5 µl technikou Ñon-columnì (cit. 17 ). D vkovanie Ñon-columnì je vhodnè aj pri anal ze simulovanou destil ciou, nakoæko v sledky nie s zaùaûenè diskrimin ciou a moûno ich pouûiù na kvantitatìvnu anal zu 51. V hodou d vkovania vzorky do studenèho injektora PTV s n sledn m splynenìm vzorky veæmi r chlym ohrevom v porovnanì s klasick m Ñsplitlessì d vkovanìm je predovöetk m odstr nenie diskrimin cie l tok a minim lne chvostovanie PAH (cit. 52 ). V voj r chlej plynovej chromatografie d va moûnosti ur chliù separaën proces, a t m aj v razne znìûiù Ëas a n - klady aj pre metûdy sp jaj ce GC s in mi technikami, naprìklad s pyrol zou 53,54. Pri anal ze styrèn-butylakryl tov ch kopolymèrov, vinylchlorid-vinylidènchloridov ch kopolymèrov a akrylonitril-butadièn-styrènov ch terpolymèrov metûdou pyrol za ñ r chla GC sa experimenty zredukovali na Ëas kratöì ako 5 min, Ëo predstavuje viac ako 10-n sobnè znìûenie Ëasu anal zy v porovnanì s konvenënou GC. Inötrument cia a chromatografickè podmienky Jedna z moûn ch ciest, ako ur chliù chromatografick anal zu, je pouûitie vysokèho teplotnèho n rastu pri programovanì teploty za pouûitia odporov ch vyhrievacìch technìk 44,45. Pri tejto technike programovania teploty autori pouûili gradienty do 20 C.s ñ1, priëom relatìvnu smerodajn odch lku retenën ch Ëasov dosiahli menöiu ako 0,2 % (cit. 44 ). V pr ci van Lieshouta kol. 55 boli hodnotenè rùzne prìstupy k zr chleniu GC separ ciì, a to: 1. pouûitie Ñnarrow-boreì kolûn za konvenën ch GC podmienok, 2. pouûitie Ñnarrow-boreì kolûn za podmienok typick ch pre r chlu GC (najm pouûitie vysok ch teplotn ch gradientov pre vyhrievanie chromatografickej pece), 3. odporovè vyhrievanie s moûnosùou teplotnèho gradientu aû do 100 C.s ñ1. Z porovnania vypl va, ûe nahradenìm 320 alebo 250 µm kolûny kolûnou s priemerom 50 µm sa zredukuje Ëas anal zy pribliûne 3 ; ak sa navyöe zr chlil aj teplotn gradient vyhrievania pece, dosiahli v pr ci faktor zr chlenia 10. Pouûitie odporovèho vyhrievania kolûny je vhodnè najm pre skrìningovè aplik cie a nie prìliö zloûitè zmesi. MeranÌm aktu lnej teploty v peci poëas anal zy sa zistilo, ûe skutoën teplota sa pri teplote vyööej ako 250 C odchyæuje od naprogramovanej. Po redukcii priestoru chromatografickej pece na 50 % vloûenìm Ñvank öaì do pece neboli pozorovanè odch lky teploty 38. ZaujÌmav m prìstupom, ako zr chliù anal zu a s Ëasne zachovaù poûadovan medzu detekcie, je pouûitie multikapil ry 50 na anal zu butylcìnov ch zl ËenÌn v referenënom sedimente. NajËastejöie pouûìvan mi detektormi pri anal ze semiprchav ch l tok v z vislosti od typu stanovovanej l tky s FID a µ-ecd, zriedkavejöie je pouûitie MS. Pri pouûitì FID sa testovali vzorkovacie frekvencie 5 a 50 Hz, z opakovateænostì urëenia retenën ch Ëasov a plùch vypl va nevyhnutnosù po- 682

11 uûitia r chlej elektroniky pre r chlu GC (cit. 48 ). Pri testovanì r chlej GC v kombin cii s hmotnostn m spektrometrom s r chloscanuj cim Ñdouble focusingì magnetick m sektorom 46 sa uk zalo, ûe vo Ñfull scanì mûde je moûnè dosiahnuù aû 20 scanov.s ñ1 a medze detekcie pri anal ze PCB sa pohybovali v nìzkej pikogramovej oblasti a pri SIM mûde sa vylepöili na 5ñ50 fg. Aplik cie r chlej GC na anal zu semiprchav ch l tok s prehæadom stanovovan ch analytov, vzoriek, spùsobov d vkovania a pouûitej inötrument cie s zhrnutè v tabuæke V. 3. Z ver»l nok poskytuje prehæad o najnovöìch trendoch v aplik - ci ch r chlej plynovej chromatografie na anal zu prchav ch a semiprchav ch organick ch l tok. V jednotliv ch kapitol ch je podæa typu stanovovan ch analytov uveden prehæad najëastejöie analyzovan ch vzoriek a matrìc, spùsobov d vkovania, experiment lnych podmienok a pouûitej inötrument - cie. Takisto je uveden prehæad dosiahnut ch Ëasov GC anal z a medzì detekcie podæa pouûitèho detekënèho systèmu. Z mnoûstva aplik ciì, najm v posledn ch rokoch, vypl va, ûe v dùsledku neust leho v voja a skvalitúovania inötrument cie sa moûnosti vyuûitia r chlej chromatografie rozöiruj a r chla GC je vyhæad vanou metûdou pre aplik cie najm pri monitorovacìch anal zach a pri rutinn ch anal zach predovöetk m z ekonomick ch dùvodov. Autori Ôakuj Vedeckej agent re Mä SR za finanën podporu projektu Ë. 1/9126/02, ktorèho s Ëasùou je t to publik cia. LITERAT RA 1. Golay M. J. E.: Gas Chromatography 1957, str. 1. Academic Press, New York Schutjes C. P. M, Vermeer E. A., Rijks J. A., Cramers C. A.: J. Chromatogr. 253, 1 (1982). 3. MacDonald S. J., Wheeler D.: Int. Lab. News, October 1998, 13C. 4. Russo M. V.: Chromatographia 41, 419 (1995). 5. Cramers C. A., Scherpenzeel G. J., Leclercq P. A.: J. Chromatogr. 203, 207 (1981). 6. Fuller E. N., Schettler P. D., Giddings J. C.: Ind. Eng. Chem. 58, 19 (1966). 7. Blumberg L. M.: J. High Resolut. Chromatogr. 20, 597 (1997). 8. Leclercq P. A.: J. High Resolut. Chromatogr. 15, 531 (1992). 9. Dagan S., Amirav A.: J. Am. Soc. Mass Spectrom. 7, 737. (1996). 10. Van Deursen M. M., Beens J., Janssen H.-G., Leclercq P. A., Cramers C.A.: J. Chromatogr. 878, 205 (2000). 11. Koryt r P., Matisov E.: Chem. Listy 95, 470 (2001). 12. Koryt r P., Matisov E.: Chem. Listy 95, 783 (2001). 13. Tong D., Barnes A. M., Bartle K. D., Clifford A. A.: J. Microcolumn. Sep. 8, 353 (1996). 14. Liu Z.,PhillipsJ.B.:J.Microcolumn.Sep.1, 249 (1989). 15. Van Es A.: High Speed Narrow Bore Capillary Gas Chromatography. H thig, Heidelberg Van Ysacker P. G., Snijders H. M., Janssen H. G. M., Cramers C. A.: J. High Resolut. Chromatogr. 21, 491 (1998). 17. Koryt r P., Matisov E., Lefflerov H., SlobodnÌk J.: J. High Resolut. Chromatogr. 23, 149 (2000). 18. Klee M. S., Williams M. D., Chang I., Murphy J.: J. High Resolut. Chromatogr. 22, 24 (1999). 19. Phillips J. B., Liu Z., Venkatramani C. J., Jain V.: 13 th Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda. H thig, Heidelberg Wang S., Stuart J. D., He H., Levine S. P.: J. High Resolut. Chromatogr. 14, 757 (1991). 21. GÛrecki T., Pawliszyn J.: J. High Resolut. Chromatogr. 18, 161 (1995). 22. GÛrecki T., Pawliszyn J.: Anal. Chem. 67, 3265 (1995). 23. Davoli E., Cappellini L., Moggi M., Fanelli R.: J. Am. Soc. Mass Spectrom. 5, 1001 (1994). 24. Akard M., Sacks R. D.: J. Chromatogr. Sci. 32, 499 (1994). 25. Klemp M. A., Akard M. L., Sacks R. D.: Anal. Chem. 65, 2516 (1993). 26. Klemp M. A., Peters A., Sacks R. D.: Environ. Sci. Technol. 28, 369A (1994). 27. Chen T. K., Phillips J. G., Durr W.: J. Chromatogr., A 811, 145 (1998). 28. David F.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. E06. H thig, Heidelberg Lavine B. K., Mayfield H., Kromann P. R., Farugue A.: Anal. Chem. 65, 2516 (1993). 30. Wentworth W. E., Cai H., Stearns S.: J. Chromatogr., A 688, 135 (1994). 31. Li W. C., Andrews A. R. J.: J. High Resolut. Chromatogr. 19, 492 (1996). 32. Jain V., Phillips J. B.: J. Chromatogr. Sci. 33, 601 (1995). 33. Jain V., Phillips J. B.: J. Chromatogr. Sci. 33, 55 (1995). 34. Magni P., Munari F.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. E03. H thig, Heidelberg Wu N., Medina J. C., Lee M. L.: J. Chromatogr. 892, 3 (2000). 36. McQuaid J. B., Lewis A. C., Bartle K. D., Pilling M. J.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. A26. H thig, Heidelberg Amirav A., Dagan S.: Int. Lab. 3, 17A (1996). 38. Shahar T., Dagan S., Amirav A.: J. Am. Soc. Mass Spectrom. 9, 628 (1998). 39. Feyerherm F., Prest H.: Eur. Clin. Lab. 19, 8 (2000). 40. Dalluge J., Ou Aissa R., Vreuls J. J., Brinkman U. A. T., VeraartJ. R.: J. High Resolut. Chromatogr. 22, 459 (1999). 41. Hajölov J., Alterov K., Kocourek V.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. E05, H thig, Heidelberg Van Ysacker R. G., Janssen H. G., Snijders H. M. J., Cramers C. A.: J. High Resolut. Chromatogr. 18, 397 (1995). 43. Jackson G. P., Andrews A. R. J.: Analyst 123, 1085 (1998). 44. Van Deursen M., Beens J., Cramers C. A., Janssen H. G.: J. High Resolut. Chromatogr. 22, 509 (1999). 45. Ehrmann E. U., Dharmasena, Carney K., Overton E. B.: J. Chromatogr. Sci. 34, 533 (1996). 683

12 46. Van Ysacker P. G., Brown J., Janssen H. G., Leclerq P. A., Phillips A.: J. High Resolut. Chromatogr. 18, 517 (1995). 47. Alvarado J. S., Silzer J., Lemley F., Erickson M. D.: Anal. Commun. 34, 381 (1997). 48. David F., Gere D. R., Scanlan F., Sandra P.: J. Chromatogr., A 842, 309 (1999). 49. Mondello L., Zappia G., Dugo P., Dugo G., Bonaccorsi I., Dugo G.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. I13. H thig, Heidelberg Schmitt V. O., Pereiro I. R., LobiÒski R.: Anal. Commun. 34, 141 (1997). 51. Mapelli G., Facchetti R., Colombo P. A., Trestinau S.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. K10. H thig, Heidelberg Lu L., Bukowski N., Magni P., Munari F.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. I20. H thig Verlag, Heidelberg Wang F. Ch.,Burleson A.D.:J.Chromatogr.,A833, 111 (1999). 54. TienpontB., Sandra P., David F.: 23 rd Int. Symposium on Capillary Chromatography, Riva del Garda, str. E08. H thig, Heidelberg Van LieshoutM., Derks R., Janssen H. G., Cramers C. A.: J. High Resolut. Chromatogr. 21, 583 (1998). S. Hrouzkov, M. äimekov, E. Matisov, and P. Koryt r (Department of Analytical Chemistry, Faculty of Chemical Technology, Slovak University of Technology, Bratislava, Slovak Republic): Present Trends in Analysis of Mixtures of Organic Compounds by Fast Gas Chromatography A survey of fast GC applications to analysis of volatile and semivolatile compounds is presented. The most frequently analysed samples, sample introduction modes, experimental conditions and instrumentation are discussed in detail. The analysis times and detection limits are summarised. 684