Analysis of trace amount of 17-β-Estradiol and its metabolites in aqueous samples using online-SPE and accurate MSn analysis

Význam tématu

Detekce přírodních estrogenů a jejich metabolitů ve vodním prostředí je klíčová pro hodnocení rizik endokrinních disruptorů. Konjugované formy, jako sulfáty a glukuronidy, mohou být reaktivovány zpětnou dekonjugací a opět působit biologicky aktivně. Vysoce citlivé a selektivní analytické metody jsou proto nezbytné pro ochranu veřejného zdraví a životního prostředí.

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl vyvinout kvalitativní analytický systém pro stopové množství 17β-estradiolu (E2) a jeho konjugátů v povrchových a odpadních vodách. Kombinace online pevněfázové extrakce (online-SPE) se systémem Nexera a vysokorozlišené MSn analýzy na LCMS-IT-TOF umožňuje spolehlivou identifikaci a charakterizaci těchto sloučenin.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla provedena na LCMS-IT-TOF (Shimadzu) spojeném s online-SPE systémem Nexera (Shimadzu). Použité kolonky:

• Preparativní SPE kolona MAYI-ODS 10×2 mm
• Analytická kolona Shimpack XR-ODS II C18, 75×2 mm, 2.2 µm

Klíčové podmínky:

• Průtok analytického čerpadla 0.25 mL/min, vzorkovací pumpy 2 mL/min
• Teplota kolony 40 °C
• Mobile phase A: voda s 10 mM octanem amonným
• Mobile phase B: methanol
• Injektováno 5 mL filtrovaného vzorku (0.45 µm)

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila detekci E2 a čtyř konjugátů (E2-3G, E2-17G, E2-3S-17G, E2-3S-17S) při úrovni 2 ppt s hmotnostnou přesností pod 3 mDa. Chromatogramy z řekní vody potvrdily separaci všech látek. Detailní MSn fragmentace poskytla dostatečná data pro jednoznačnou strukturální identifikaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a plně automatizovaná extrakce s vysokým obohacením analytů
• Vysoce přesná identifikace a kvalifikace konjugátů pomocí MSn
• Vhodná pro rutinní monitoring endokrinně aktivních látek v QA/QC a environmentálních studiích

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na detekci dalších mikrobiálních metabolitů ve vodách
• Integrace suspect a non-target screening pomocí exact mass přístupů
• Nasazení dalších high-resolution MS technik pro komplexní neadresovaný screening

Závěr

Kombinace online-SPE a přesné MSn analýzy prokázala vysokou citlivost a selektivitu pro analýzu estradiolu a konjugátů v akvatických matricích. Navržená metoda je perspektivním nástrojem pro environmentální sledování a toxikologický výzkum.

Reference

• T. Tanigawa, T. Ogura, I. Hirano, J. Iida. Analysis of trace amount of 17-β-Estradiol and its metabolites in aqueous samples using online-SPE and accurate MSn analysis. ASMS 2012, MP21-527.
• Shimadzu Corporation. Application Note, First Edition May 2012.