Il lavoro riporta i risultati di un interconfronto dei metodi analitici comunemente utilizzati per determinare la concentrazione di zuccheri nel particolato ambientale. Lo studio è stato organizzato a livello nazionale nell’ambito del gruppo di lavoro WG2 della IAS con lo scopo di valutare la comparabilità dei diversi metodi impiegati nei laboratori italiani e la confrontabilità dei risultati per garantirne l’utilizzo in campagne estese di controllo/monitoraggio dell’inquinamento dell’aria. Si sono studiati 3 anidrozuccheri – levoglucosano, galattosano e mannosano – in quanto comuni marker dell’impatto della combustione delle biomasse e 3 biosaccaridi – glucosio, arabitolo, mannitolo – che forniscono informazioni specifiche sulle emissioni biogeniche. Allo studio fino ad ora condotto hanno partecipato complessivamente 10 laboratori: 6 utilizzano cromatografia a scambio ionico accoppiata ad un rivelatore elettrochimico (HPAEC-PAD) ad eccezione di uno che utilizza accoppiamento con uno spettrometro di massa (HPAEC-MS), 2 gas cromatografia-spettrometria di massa (GC-MS), uno cromatografia liquida-spettrometria di massa (UHPLC- HQOMS) e uno risonanza magnetica nucleare senza separazione preliminare 1HNMR). Al fine di validare le procedure di analisi sono stati preparati ed analizzati campioni con concentrazioni note degli zuccheri in esame: 3 soluzioni acquose standard e 3 campioni sintetici preparati utilizzando un generatore di aerosol su filtri in fibra di quarzo. Lo studio è stato inoltre condotto su 26 campioni di PM2.5 raccolti in inverno/primavera a Milano e a Trento, due siti urbani in diversi contesti geografici per rappresentare particolato con diversa composizione e un ampio intervallo di concentrazione degli analiti. Tutti i 10 laboratori hanno restituito i valori analitici di levoglucosano, 7 le concentrazioni di mannosano e galattosano e solo 5 quelle dei biosaccaridi. Nonostante le differenze tra i metodi in termini di precisione (RSD%) e sensibilità (LOD), i risultati hanno mostrato una variabilità tra i laboratori con RSD% ≤ 40% (≤ 30% per i campioni di Trento), con eccezione dei dati di mannitolo (RSD% ≈ 80%), a causa dei risultati devianti di uno dei laboratori partecipanti. Per il levoglucosano, si sono trovate differenze statisticamente significative (p<0.01) tra le medie dei risultati ottenuti con i diversi metodi e l’analisi ANOVA multivariata ha mostrato che tali differenze sono dovute sia al sistema di separazione che a quello di rivelazione. Per gli altri zuccheri sono state identificate differenze statisticamente significative (p<0.01) tra i laboratori relativamente ai campioni raccolti a Milano, mentre mannosano mostra risultati uguali (p<0.01) per i vari laboratori. L’accuratezza per le misure degli anidrozuccheri, espressa come errore percentuale medio rispetto alla mediana dei risultati, si mantiene perlopiù nell’intervallo ± 20%, variando dal -14 al +10 % per il mannosano e dal -12 al +30 % per il galattosano, mentre per il levoglucosano si ha una variazione compresa dal -26% al +22% per 7 dei 10 laboratori che hanno partecipato allo studio. I risultati ottenuti sono stati studiati per indagare sulle possibili cause di alcune anomalie e proporre strategie per migliorare la precisione ed accuratezza dei metodi analitici.
Interconfronto di metodi analitici per la quantificazione degli zuccheri su filtri PM2.5
PIETROGRANDE, Maria Chiara;VISENTIN, Marco
2016
Abstract
Il lavoro riporta i risultati di un interconfronto dei metodi analitici comunemente utilizzati per determinare la concentrazione di zuccheri nel particolato ambientale. Lo studio è stato organizzato a livello nazionale nell’ambito del gruppo di lavoro WG2 della IAS con lo scopo di valutare la comparabilità dei diversi metodi impiegati nei laboratori italiani e la confrontabilità dei risultati per garantirne l’utilizzo in campagne estese di controllo/monitoraggio dell’inquinamento dell’aria. Si sono studiati 3 anidrozuccheri – levoglucosano, galattosano e mannosano – in quanto comuni marker dell’impatto della combustione delle biomasse e 3 biosaccaridi – glucosio, arabitolo, mannitolo – che forniscono informazioni specifiche sulle emissioni biogeniche. Allo studio fino ad ora condotto hanno partecipato complessivamente 10 laboratori: 6 utilizzano cromatografia a scambio ionico accoppiata ad un rivelatore elettrochimico (HPAEC-PAD) ad eccezione di uno che utilizza accoppiamento con uno spettrometro di massa (HPAEC-MS), 2 gas cromatografia-spettrometria di massa (GC-MS), uno cromatografia liquida-spettrometria di massa (UHPLC- HQOMS) e uno risonanza magnetica nucleare senza separazione preliminare 1HNMR). Al fine di validare le procedure di analisi sono stati preparati ed analizzati campioni con concentrazioni note degli zuccheri in esame: 3 soluzioni acquose standard e 3 campioni sintetici preparati utilizzando un generatore di aerosol su filtri in fibra di quarzo. Lo studio è stato inoltre condotto su 26 campioni di PM2.5 raccolti in inverno/primavera a Milano e a Trento, due siti urbani in diversi contesti geografici per rappresentare particolato con diversa composizione e un ampio intervallo di concentrazione degli analiti. Tutti i 10 laboratori hanno restituito i valori analitici di levoglucosano, 7 le concentrazioni di mannosano e galattosano e solo 5 quelle dei biosaccaridi. Nonostante le differenze tra i metodi in termini di precisione (RSD%) e sensibilità (LOD), i risultati hanno mostrato una variabilità tra i laboratori con RSD% ≤ 40% (≤ 30% per i campioni di Trento), con eccezione dei dati di mannitolo (RSD% ≈ 80%), a causa dei risultati devianti di uno dei laboratori partecipanti. Per il levoglucosano, si sono trovate differenze statisticamente significative (p<0.01) tra le medie dei risultati ottenuti con i diversi metodi e l’analisi ANOVA multivariata ha mostrato che tali differenze sono dovute sia al sistema di separazione che a quello di rivelazione. Per gli altri zuccheri sono state identificate differenze statisticamente significative (p<0.01) tra i laboratori relativamente ai campioni raccolti a Milano, mentre mannosano mostra risultati uguali (p<0.01) per i vari laboratori. L’accuratezza per le misure degli anidrozuccheri, espressa come errore percentuale medio rispetto alla mediana dei risultati, si mantiene perlopiù nell’intervallo ± 20%, variando dal -14 al +10 % per il mannosano e dal -12 al +30 % per il galattosano, mentre per il levoglucosano si ha una variazione compresa dal -26% al +22% per 7 dei 10 laboratori che hanno partecipato allo studio. I risultati ottenuti sono stati studiati per indagare sulle possibili cause di alcune anomalie e proporre strategie per migliorare la precisione ed accuratezza dei metodi analitici.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
