DIN 38407-36-2014 German standard methods for the examination of water waste water and sludge - Jointly determinable substances (group F) - Part 36 Determination of selected active.pdf

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1、September 2014DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 13.060.50!%2-“2159510www.din.deDDIN 38407-

2、36Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- undSchlammuntersuchung Gemeinsam erfassbare Stoffgruppen (Gruppe F) Teil 36: Bestimmung ausgewhlter Pflanzenschutzmittelwirkstoffe undanderer organischer Stoffe in Wasser Verfahren mittelsHochleistungs-Flssigkeitschromatographie undmassenspektromet

3、rischer Detektion (HPLC-MS/MS bzw. -HRMS) nachDirektinjektion (F 36)German standard methods for the examination of water, waste water and sludge Jointly determinable substances (group F) Part 36: Determination of selected active substances of plant protection products andother organic substances in

4、water Method using high performance liquidchromatography and mass spectrometric detection (HPLC-MS/MS or -HRMS) after directinjection (F 36)Mthodes normalises allemandes pour lanalyse des eaux, des eaux rsiduaires et desboues Substances dterminables ensemble (groupe F) Partie 36: Dtermination des su

5、bstances actives de produits phytosanitairesslectionnes et dautres substances organiques dans leau Mthode parchromatographie en phase liquide haute performance et dtection par spectromtrie demasse (CLHP-MS/MS ou -HRSM) aprs linjection directe (F 36)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 1

6、0772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 38 SeitenDIN 38407-36:2014-09 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung .4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen 7 3 Begriffe .7 4 Grundlage des Verfahrens 8 5 Strungen .8 5.1 Strungen bei der Probenvorbereitung.8 5.2 Strungen bei der Hochleistungs-Flssigkeit

7、schromatographie und Massenspektrometrie 8 6 Bezeichnung .8 7 Reagenzien .8 8 Gerte . 11 9 Probenahme 11 10 Durchfhrung 12 10.1 Allgemeines . 12 10.2 Probenvorbereitung 12 10.3 Hochleistungs-Flssigkeitschromatographie (HPLC) 12 10.4 Detektion 13 10.4.1 Allgemeines . 13 10.4.2 Tandem-Massenspektromet

8、rie (MS/MS) 13 10.4.3 Hochauflsende Massenspektrometrie (HRMS) 14 10.4.4 Blindwertmessungen . 14 11 Kalibrierung . 14 11.1 Allgemeines . 14 11.2 Kalibrierung mit externem Standard. 16 11.3 Kalibrierung mit internem Standard . 17 11.4 Prfung der Kalibrierung . 18 12 Bestimmung von Wiederfindungsraten

9、 . 18 12.1 Allgemeines . 18 12.2 Wiederfindungsraten aus Proben . 19 12.3 Wiederfindungsraten von internen Standards 19 13 Auswertung . 20 13.1 Besttigung einzelner Substanzen . 20 13.2 Berechnung des Einzelergebnisses bei Kalibrierung mit externem Standard 21 13.3 Berechnung des Einzelergebnisses b

10、ei Kalibrierung mit internem Standard . 21 14 Angabe der Ergebnisse 22 15 Analysenbericht 22 16 Verfahrenskenndaten . 22 Anhang A (informativ) Verfahrenskenndaten 23 Anhang B (informativ) Beispiele fr Wiederfindungsraten 28 Anhang C (informativ) Beispiele fr HPLC-Sulen und Chromatogramme 29 C.1 Chro

11、matographische Bedingungen fr das Chromatogramm in Bild C.1 29 C.2 Chromatographische Bedingungen fr die Chromatogramme in Bild C.2 30 C.3 Chromatographische Bedingungen fr das Chromatogramm in Bild C.3 31 Anhang D (informativ) Beispiele fr Detektion 32 Anhang E (informativ) Beispiele fr Erweiterung

12、 des Verfahrens 34 Literaturhinweise . 38 DIN 38407-36:2014-09 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitskreis NA 119-01-03-02-16 AK LC-MS/MS-Verfahren“ des Arbeitsausschusses NA 119-01-03 AA Wasseruntersuchung“ im DIN-Normenausschuss Wasserwesen (NAW) erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewi

13、esen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Es ist erforderlich, bei den Untersuchungen nach dieser Norm Fachleute oder Facheinrichtungen einzuschalten

14、 und bestehende Sicherheitsvorschriften zu beachten. Bei Anwendung der Norm ist im Einzelfall je nach Aufgabenstellung zu prfen, ob und inwieweit die Festlegung von zustzlichen Randbedingungen erforderlich ist. Die vorliegende Norm enthlt das vom Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DIN und von der

15、Wasserchemischen Gesellschaft eine Fachgruppe in der Gesellschaft Deutscher Chemiker gemeinsam erarbeitete Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung: Bestimmung ausgewhlter Pflanzenschutzmittelwirkstoffe und anderer organischer Stoffe in Wasser Verfahren mittels Hochl

16、eistungs-Flssigkeitschromatographie und massenspektrometrischer Detektion (HPLC-MS/MS bzw. -HRMS) nach Direktinjektion (F 36). Die als DIN-Normen verffentlichten Deutschen Einheitsverfahren sind bei der Beuth Verlag GmbH einzeln oder zusammengefasst erhltlich. Auerdem werden die genormten Deutschen

17、Einheitsverfahren in der Loseblattsammlung Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung“ gemeinsam von der Beuth Verlag GmbH und der Wiley-VCH Verlag GmbH Peakbreite bei halber Signalintensitt) ber den gesamten Massenbereich (entsprechend einem Auflsungsvermgen von 10 00

18、0 in der 10%-Tal-Definition) 1 3.3 exakte Masse Masse eines Elements relativ zur Masse von 12C, die als exakt 12 u definiert ist, bestimmt DIN 38407-36:2014-09 8 3.4 monoisotopische Masse exakte Masse des hufigsten natrlichen Isotops eines Elements Anmerkung 1 zum Begriff: Die Berechnung der monoiso

19、topischen Masse eines Molekls oder Ions erfolgt unter Verwendung der monoisotopischen Massen der enthaltenen Elemente 2. 4 Grundlage des Verfahrens Die Wasserprobe wird gegebenenfalls filtriert und direkt in das Analysensystem injiziert. Die Identifizierung und quantitative Bestimmung erfolgt durch

20、Hochleistungs-Flssigkeitschromatographie, gekoppelt mit massenspektrometrischer Detektion (HPLC-MS/MS, HPLC-HRMS). 5 Strungen 5.1 Strungen bei der Probenvorbereitung Bei Filtration der Probe knnen besonders bei den Stoffen Quinoxyfen und Pendimethalin Verluste durch Sorption auftreten (siehe Tabelle

21、 B.1). 5.2 Strungen bei der Hochleistungs-Flssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie Peaktailing, Peakfronting und/oder verbreiterte Peaks weisen auf Strungen der Chromatographie hin. Begleitstoffe (Matrix) knnen die Ionisation der Zielsubstanzen beeintrchtigen. Hierdurch knnen sich Unterbef

22、unde oder berbefunde bei der Quantifizierung ergeben. Diese Strungen knnen anhand von Wiederfindungsraten der Analyten oder interner Standards (siehe Tabelle D.2) erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden (siehe Abschnitt 12). 6 Bezeichnung Bezeichnung des Verfahrens zur Bestimmung ausgewhlter Pf

23、lanzenschutzmittelwirkstoffe und anderer organischer Stoffe in Wasser Verfahren mittels Hochleistungs-Flssigkeitschromatographie und massenspektrometrischer Detektion (HPLC-MS/MS bzw. -HRMS) nach Direktinjektion (F 36): Verfahren DIN 38407 F 36 7 Reagenzien 7.1 Allgemeines Als Reagenzien, soweit erh

24、ltlich, solche des Reinheitsgrades zur Analyse“ oder zur Rckstandsanalyse“ verwenden. Der Gehalt an Verunreinigungen, die zum Blindwert beitragen bzw. zu Strsignalen fhren, muss vernachlssigbar gering sein. Dies muss regelmig geprft werden (nach 10.4). Lsemittel, Wasser und Reagenzien, die als Eluti

25、onsmittel Verwendung finden, mssen fr die HPLC und Massenspektrometrie geeignet sein. ANMERKUNG Spezielle Qualitten sind im Handel erhltlich. 7.2 Wasser, blindwertfrei, z. B. Wasser der Qualitt 1 nach DIN ISO 3696. Die Analyten drfen in dem Wasser nicht vorkommen und es darf keine Oxidationsmittel e

26、nthalten (siehe Abschnitt 9). 7.3 Methanol, CH3OH. 7.4 Acetonitril, CH3CN. 7.5 Essigsure, w(CH3COOH) = 100 %. DIN 38407-36:2014-09 9 7.6 Ameisensure, w(HCOOH) mindestens 98 %. 7.7 Ammoniumacetat, w(CH3COONH4) mindestens 99 %. 7.8 Ammoniumformiat, w(HCOONH4) mindestens 99 %. 7.9 Natriumthiosulfat-Pen

27、tahydrat, Na2S2O3 5H2O. 7.10 Betriebsgase fr das Massenspektrometer, nach Angaben des Gerteherstellers. 7.11 Referenzsubstanzen, Stoffe nach Tabelle 1, mit bekanntem Massenanteil. 7.12 Interne Standardsubstanzen, vorzugsweise isotopenmarkierte Verbindungen der Referenzsubstanzen (siehe Tabelle D.2).

28、 Die internen Standards drfen zu keiner Strung bei der quantitativen Bestimmung der Analyten fhren (10.4). 7.13 Herstellung der Lsungen 7.13.1 Allgemeines Die Lsungen interner Standardsubstanzen werden nur dann bentigt, wenn die Kalibrierung und Auswertung nach (11.3) bzw. (13.3) erfolgt. Die Richti

29、gkeit der Lsungen der Referenzsubstanzen mit einem Kontrollstandard (7.13.9) prfen, z. B. bei der Durchfhrung der Kalibrierung (11.4). ANMERKUNG Lsungen der Referenzsubstanzen und interne Standardsubstanzen sind im Handel erhltlich. 7.13.2 Stammlsungen (Referenzsubstanzen/interne Standardsubstanzen)

30、 Lsungen mit einer Massenkonzentration von z. B. 0,1 mg/ml der jeweiligen Substanz ansetzen. Hierfr z. B. je 5 mg einer Substanz (7.11) in jeweils einem 50-ml-Messkolben (8.3) vorlegen, mit Acetonitril (7.4) lsen und die Lsung mit dem Lsemittel bis zur Marke auffllen. Die Lsungen unter 15 C vor Lich

31、t und Verdunstung geschtzt aufbewahren; sie sind unter diesen Bedingungen mindestens ein Jahr haltbar. 7.13.3 Zwischenverdnnung-A (Referenzsubstanzen) Zwischenverdnnung mit einer Massenkonzentration der Substanzen von jeweils z. B. 1 g/ml herstellen. Hierfr z. B. je 0,5 ml der Stammlsungen (7.13.2)

32、der Referenzsubstanzen in einem 50-ml-Messkolben (8.3) vorlegen und die Lsung mit Acetonitril (7.4) bis zur Marke auffllen. Die Lsung unter 15 C vor Licht und Verdunstung geschtzt aufbewahren; sie ist unter diesen Bedingungen mindestens ein Jahr haltbar. 7.13.4 Zwischenverdnnung-B (Referenzsubstanze

33、n) Zwischenverdnnung mit einer Massenkonzentration der Substanzen von jeweils z. B. 50 ng/ml herstellen. Hierfr z. B. 0,5 ml der Zwischenverdnnung-A (7.13.3) in einem 10-ml-Messkolben (8.3) vorlegen und die Lsung mit Wasser (7.2) bis zur Marke auffllen. Die Lsung bei 3 C bis 8 C vor Licht und Verdun

34、stung geschtzt aufbewahren; sie ist unter diesen Bedingungen mindestens einen Monat haltbar. Die Lsung fr die Aufstockung von Proben mit den Analyten zur Bestimmung der Wiederfindungsraten (12.2) verwenden. DIN 38407-36:2014-09 10 7.13.5 Zwischenverdnnung-C (Referenzsubstanzen) Zwischenverdnnung mit

35、 einer Massenkonzentration der Substanzen von jeweils z. B. 5 ng/ml herstellen. Hierfr z. B. 0,25 ml der Zwischenverdnnung-A (7.13.3) in einem 50-ml-Messkolben (8.3) vorlegen und die Lsung mit Wasser (7.2) bis zur Marke auffllen. Die Lsung bei 3 C bis 8 C vor Licht und Verdunstung geschtzt aufbewahr

36、en; sie ist unter diesen Bedingungen mindestens einen Monat haltbar. 7.13.6 Zwischenverdnnung-D (interne Standards) Zwischenverdnnung mit einer Massenkonzentration der Substanzen von jeweils 1 g/ml herstellen. Hierfr z. B. je 0,5 ml der jeweiligen Stammlsung (7.13.2) der internen Standardsubstanzen

37、in einem 50-ml-Messkolben (8.3) vorlegen und die Lsung mit Acetonitril (7.4) bis zur Marke auffllen. Die Lsung unter 15 C vor Licht und Verdunstung geschtzt aufbewahren; sie ist unter diesen Bedingungen mindestens ein Jahr haltbar. 7.13.7 Zwischenverdnnung-E (interne Standards) Zwischenverdnnung mit

38、 einer Massenkonzentration der Substanzen von jeweils z. B. 50 ng/ml herstellen. Hierfr z. B. 0,5 ml der Zwischenverdnnung-D (7.13.6) in einem 10-ml-Messkolben (8.3) vorlegen und die Lsung mit Wasser (7.2) bis zur Marke auffllen. Die Lsung bei 3 C bis 8 C vor Licht und Verdunstung geschtzt aufbewahr

39、en; sie ist unter diesen Bedingungen mindestens einen Monat haltbar. Die Lsung fr die Herstellung von Kalibrierproben und Dotierung von Proben verwenden. 7.13.8 Kalibrierproben Die Kalibrierproben durch entsprechende Verdnnungen der Zwischenverdnnung-C (7.13.5) herstellen. Bei Kalibrierung mit inter

40、nem Standard (11.3) jeder Kalibrierprobe die gleiche Menge an internen Standards zusetzen. Kalibierproben ansetzen, z. B. Lsung, in der die Massenkonzentration der zu bestimmenden Stoffe jeweils 0,025 g/l und die der internen Standardsubstanzen jeweils 0,250 g/l entspricht. Hierfr z. B. 50 l der Zwi

41、schenverdnnung-C (7.13.5) in einem 10-ml-Messkolben (8.3) vorlegen, 50 l der Zwischenverdnnung-E (7.13.7) zufgen und die Lsung z. B. mit Wasser (7.2) bis zur Marke auffllen. Die Zusammensetzung der Kalibrierproben sollte, wenn mglich, den zu untersuchenden Proben hnlich sein und darf zu keiner stren

42、den Peakverbreiterung fhren. Beim Ansatz der Kalibrierproben in Trink-, Grund- oder Oberflchenwasser sicherstellen, dass die zu bestimmenden Substanzen nicht enthalten sind. Die Kalibrierproben sind fr jede Messsequenz neu anzusetzen, soweit deren Stabilitt nicht nachgewiesen wurde. 7.13.9 Kontrolls

43、tandard Von den Stammlsungen unabhngig hergestellte Lsung der Referenzsubstanzen, z. B. Lsung einer anderen Bezugsquelle. Die Lsung sollte alle zu bestimmenden Substanzen enthalten, mindestens aber solche, die blicherweise in den Proben vorgefunden werden. DIN 38407-36:2014-09 11 8 Gerte 8.1 Allgeme

44、ines Gerte oder Gerteteile, die mit der Wasserprobe in Berhrung kommen, mssen blindwertfrei sein. Vorzugsweise Gerte aus Glas, nicht rostendem Stahl und PTFE (Polytetrafluorethen) verwenden. 8.2 Enghals-Standflaschen, Nennvolumen 250 ml, vorzugsweise aus braunem Glas mit NS-Glasstopfen, z. B. Laborf

45、lasche nach ISO 4796-2 250 NS. 8.3 Messkolben, Nennvolumen 10 ml, 25 ml, 50 ml, z. B. Messkolben ISO 1042 A 50 C. 8.4 Mikroliterspritzen. 8.5 Spritzenvorsatzfilter, mit geringem Totvolumen, z. B. Durchmesser 13 mm mit Membran aus regenerierter Cellulose. Um Verluste bei den Analyten bei Filtration m

46、glichst gering zu halten, sollte das Verhltnis von Probevolumen zu Filtermaterial so gro wie mglich sein (Tabelle B.1). 8.6 Probenglser, passend zum Probenaufgabesystem, z. B. Rollrandflasche, Nennvolumen 1,5 ml mit Brdelkappe und Septum aus Gummi/PTFE. 8.7 HPLC-Sule, vorzugsweise mit Vorsule, geeig

47、net fr die Chromatographie der ausgewhlten Stoffe, Beispiele siehe Anhang C. 8.8 Hochleistungs-Flssigkeitschromatograph, gekoppelt mit Massenspektrometer, bestehend im Einzelnen aus: 8.8.1 Entgasungseinrichtung, z. B. Vakuum-Entgaser. 8.8.2 Analytischem Pumpensystem, pulsationsarm, geeignet fr die b

48、inre Gradientenelution. 8.8.3 Manuellem oder automatischem Probenaufgabesystem. 8.8.4 Vorrichtung zur Thermostatisierung der Trennsule, z. B. Sulenthermostat. 8.8.5 Massenspektrometrischer Detektor (MS/MS, HRMS), vorzugsweise mit Electro-Spray-Ionisation (ESI). 9 Probenahme Proben unter Bercksichtigung der Festlegungen nach DIN 38402-12, DIN 38402-13, DIN ISO 5667-5 und DIN 38402-15 nehmen. Zur Probenahme gereinigte Enghals-Standflaschen (8.2) verwenden und die Flaschen vollstndig mit dem zu untersuchenden Wasser fllen. Bei der Entnahme von Trinkwasser, das Oxidationsmittel enthalten kann,