La clorazione dell'acqua potabile aiuta a ridurre gli agenti patogeni, ma può anche formare sottoprodotti potenzialmente cancerogeni, ad esempio acidi aloacetici (HAA), dalapon e bromato [1,2]. L’Agenzia per la Protezione dell’Ambiente degli Stati Uniti (EPA) e l’UE stabiliscono un limite massimo di contaminazione per la somma di cinque HAA (HAA5: MCAA, MBAA, DCAA, DBAA, TCAA) di 60 parti per miliardo (60 µg/L) [3]. Il metodo EPA 557 descrive la loro quantificazione nell'intervallo μg/L in un'ampia varietà di tipi di acqua [4]. In questo caso, l'analisi viene eseguita con un cromatografo ionico (IC) Metrohm accoppiato a uno spettrometro di massa (MS) Agilent a triplo quadrupolo. Questo metodo sensibile non richiede l'estrazione del campione e il modulo soppressore Metrohm elimina qualsiasi interferenza dell'eluente. Gli analiti vengono ben risolti dai componenti della matrice con la colonna Metrosep A Supp 19. I recuperi dei picchi della matrice per 1 µg/L di tutti gli analiti erano compresi tra il 65 e il 115% anche in campioni di acqua fortemente caricati. I livelli minimi di segnalazione (MRL) erano 0,025-0,25 µg/L. Il metodo IC-MS/MS presentato soddisfa tutti i requisiti del metodo EPA 557.

I campioni di acqua includevano acqua di rubinetto (dalla Svizzera orientale) e acqua minerale (Evian contenente c(idrogenocarbonato) = 360 mg/L, c(solfato) = 14 mg/L, c(cloruro) = 10 mg/L e c( nitrato) = 3,8 mg/L). Inoltre, la matrice del campione sintetico da laboratorio (LSSM) secondo EPA 557 (c(cloruro di ammonio) = 100 mg/L, c(nitrato) = 20 mg/L, c(carbonato di idrogeno) = 150 mg/L, c(cloruro ) = 250 mg/L e c(solfato) = 250 mg/L). I campioni sono stati stabilizzati con metanolo allo 0,1% (v/v) e raffreddati a 4 °C. Sono stati aggiunti standard interni a una concentrazione di 4 µg/L (qui: MCAA-¹³C e MBA-¹³C).

Il metodo presentato è in grado di determinare tutti gli acidi aloacetici, bromato e dalapon rilevanti nell'acqua potabile secondo EPA 557 (Tabella 2). La separazione sulla colonna Metrosep A Supp 19 - 150/4.0 con un eluente idrossido è risultata robusta e riproducibile. Questa combinazione ha consentito una risoluzione sufficiente tra i picchi della matrice altamente concentrata (ovvero cloruro, nitrato, bicarbonato e solfato) e gli analiti (Figura 3). La matrice è stata deviata nei rifiuti per evitare la soppressione ionica nella MS. Un ulteriore vantaggio di questa configurazione è il soppressore stabile ai solventi. L'utilizzo del 10% di metanolo nell'eluente facilita il trasferimento dalla fase acquosa a quella gassosa e non ha alcun impatto sul soppressore. Pertanto, non è stata necessaria alcuna ulteriore aggiunta post-colonna di solventi organici con una pompa secondaria per migliorare l'evaporazione degli analiti nella MS.

La calibrazione da 0,1−40 µg/L con adattamenti quadratici ha prodotto valori R² nell'intervallo 0,996−0,999. La determinazione dei livelli minimi di segnalazione della concentrazione più bassa (LCMRL) è stata effettuata secondo EPA 557, capitolo 9.2.4 (Tabella 2). Sette repliche sono state analizzate con successo per il limite superiore e inferiore del PIR (intervallo di previsione dei risultati) (intervallo accettabile 50–150%).

I campioni di acqua sono stati analizzati direttamente (non è necessaria alcuna diluizione). La tabella 3 mostra che i recuperi con picchi di 1 µg/l erano compresi tra 65 e 115% (per LSSM), 46 e 112% (per l'acqua di rubinetto) e 87 e 150% (per l'acqua Evian). I replicati per l'acqua del rubinetto (n = 7) erano compresi tra 0,7 e 6,8% RSD (deviazione standard relativa). Per l'acqua minerale (Evian) (n = 6) e per LSSM (n = 7) i valori RSD erano rispettivamente compresi tra 1,6-6,3% e 1,0-36,5%. La maggior parte dei valori erano ≤5%, ad eccezione del TCAA (che eluisce vicino al solfato).

Le coppie critiche erano DBA/nitrato e TCAA/solfato. Le finestre del deviatore devono essere impostate con precisione per acquisire dati completi per gli analiti DBAA e TCAA e deviare sia il nitrato che il solfato nei rifiuti. La degradazione del campione a temperatura ambiente era visibile dopo un giorno e si verificava una degradazione considerevole dopo quattro-cinque giorni. I campioni devono essere misurati tempestivamente oppure deve essere utilizzato un campionatore con funzione di raffreddamento (ad esempio, 889 IC Sample Center – cool). In questa configurazione è stato utilizzato un soppressore di CO₂ Metrohm (MCS) poiché migliorava il fondo di conduttività e quindi riduceva il numero di ioni interferenti nel sistema MS.