METHOD DEVELOPMENT FOR THE DETERMINATION OF IMAZALIL AND ITS METABOLITES IN WATER SAMPLES USING SOLID PHASE EXTRACTION AND LIQUID CHROMATOGRAPHY – TANDEM MASS SPECTROMETRY

Arum Widyasari, Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S.

2011 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dikembangkan sebuah metode yang sensitif dan selektif untuk menganalisis imazalil dan 5 metabolitnya dalam sampel air menggunakan solid phase extraction (SPE) dan liquid chromatography – tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Sampel air yang digunakan dalam penelitian ini adalah air bebas ion, air sungai dan air limbah. Efisiensi ekstraksi dari masing-masing fasa diam OASIS HLB, OASIS MCX, Strata X, C18 dan C18 polar plus telah diuji pada kondisi asam. OASIS HLB kemudian digunakan untuk eksperimen selanjutnya, dengan recovery 97% sampai 101% untuk semua senyawa target. Kinerja dari high performance liquid chromatography-diode array detector (HPLC-DAD) untuk menentukan senyawa target kemudian dibandingkan dengan LC-MS/MS. Hasil menunjukkan bahwa LC-MS/MS lebih sensitif dan selektif dalam menganalisis senyawa target dibandingkan dengan HPLC-DAD. Hasil tersebut dinyatakan sebagai method detection limit (MDL) dan method quantification limit (MQL) dengan konsentrasi µg L -1 untuk HPLC-DAD dan ng L -1 untuk LC-MS/MS. Pengaruh dari matriks air sungai yang dianalisis dengan SPE dan LC-MS/MS juga telah dievaluasi dan menunjukkan adanya fenomena ion suppression dengan nilai kecil, -1% sampai -7% yang kemudian dapat diabaikan keberadaannya. Hasil dari validasi metode untuk SPE dan LC-MS/MS menunjukkan bahwa faktor keakuratan dan ketepatan telah memenuhi persyaratan, di mana batas keakuratan, -30% sampai +20%, dan nilai ketepatan ≤ 20%. Metode SPE diikuti dengan LC-MS/MS kemudian diterapkan untuk menganalisis atau mengidentifikasi senyawa target dari sampel air limbah. Hasil menunjukkan bahwa imazalil ditemukan di setiap sampel air limbah, baik influent dan effluent dari 2 waste water treatment plant (WWTP) Weddel dan Steinhof, Jerman, dengan konsentrasi yang sangat rendah, di bawah harga MQL dari imazalil.

In this work, a sensitive and selective method for the determination of imazalil and its 5 selected metabolites in water samples using solid phase extraction (SPE) and liquid chromatography – tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) has been developed. Three water matrices were used, i.e., deionised, surface and waste water. The extraction efficiencies of OASIS HLB, OASIS MCX, Strata X, C18 and C18 polar plus cartridges were checked in acidic condition. OASIS HLB was then chosen for further experiments due to the highest recoveries for all target compounds, yielded 97% to 101%. The performance of analytical instruments, i.e., high performance liquid chromatography-diode array detector (HPLC-DAD) and LC-MS/MS, to determine the target compounds were compared as well using fortification experiments. Results showed that LC-MS/MS detection gave higher sensitivity and selectivity for all target compounds in comparison with HPLC-DAD. The value of method detection limit (MDL) and method quantification limit (MQL) for both methods are at concentration of µg L -1 and ng L -1 for HPLC-DAD and LC-MS/MS, respectively. The evaluation of matrix effects from surface water samples analysed by SPE and LC- MS/MS showed there was an ion suppression phenomenon at low values, -1% to -7%, and thus, it could be neglected. The validation results of SPE and LC-MS/MS method consistently demonstrated the accuracy and precision to meet the acceptance criteria, the accuracy range, -30% to +20%, and the precision value ≤ 20%. In addition, the applicability of SPE and LC-MS/MS method for screening analysis or identification of the target compounds was achieved in this work. Imazalil was found in all investigated waste water samples from waste water treatment plant (WWTP) Weddel and Steinhof, Germany, both influent and effluent at very low concentration, below the MQL of imazalil.

Kata Kunci : imazalil, metabolit, solid phase extraction, liquid chromatography – tandem mass spectrometry