LC-MS/MS Analysis of Anti-Infectives In Raw and Treated Sewage

Aplikace | 2007 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Analýza stopových koncentrací antiinfekčních látek v odpadních vodách je klíčová pro posouzení jejich přítomnosti po fyzikálně-chemické a biologické úpravě. Tyto sloučeniny se v běžných čistírnách hůře odbourávají, což může vést k jejich akumulaci v povrchových vodách a potenciálnímu narušení ekosystémů.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout citlivou a robustní LC-MS/MS metodu pro kvantifikaci šesti často předepisovaných antiinfektiv (sulfamethoxazol, trimethoprim, ciprofloxacin, levofloxacin, klarithromycin, azithromycin) v surových i ošetřených odpadních vodách na úrovni nízkých ng/L. Metoda využívá dvojí selekci tranzicí SRM a vyhodnocení poměru jejich impulsů k minimalizaci falešných pozitiv.

Použitá metodika a instrumentace


  • Filtrace vzorků přes skleněné (1,2 µm) a celulosové (0,45 µm) membrány;
  • Úprava pH na 3 přidáním 50 mM kyseliny mravenčí a 5% roztoku Na2EDTA;
  • Spiking surrogate standardem pyrimethaminem (500 ng/L);
  • Tandemové SPE: reverzně-fázový (200 mg) nad smíšeným mód SPE (200 mg);
  • Eluce ACN:MeOH (1:1) a ACN:MeOH (1:1) s 5 % NH3;
  • Koncentrace pod proudem N2 a rekonstituce ve 0,1 % kyselině mravenčí v H2O/MeOH/ACN (90/5/5).

Použitá instrumentace


  • Thermo Scientific Surveyor HPLC s kolonou BetaBasic C18 (50×2,1 mm, 3 µm) při 30 °C;
  • Thermo Scientific TSQ Quantum Ultra, ionizace ESI+;
  • Gradientní eluce s mobilními fázemi A (0,1 % kyseliny mravenčí/voda) a B (0,1 % kyseliny mravenčí/MeOH:ACN 1:1);
  • Detekce v režimu SRM s dvěma tranzicemi a optimalizovanými energiemi kolize.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Detekční limity 0,3–22 ng/L, linearita (r2 ≥ 0,99) při 25–1000 ng/L;
  • Recoveries 60–100 % díky kombinaci reverzní fáze a iontové výměny;
  • Reprodukovatelné poměry SRM tranzicí (RSD < 10 %), odchylky mezi standardem a vzorkem < 20 % (mimo azitromycin);
  • Nalezené koncentrace v influentech 39–276 ng/L, odstranění v čistírně 10–70 %;
  • Odhad denních toků v řece Sv. Vavřince dosahoval stovek gramů denně.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje spolehlivou monitoraci stopových antiinfektiv v komunálních odpadních vodách. Díky vysoké selektivitě SRM tranzicí a použití interních standardů je vhodná pro rutinní QA/QC analýzy a environmentální studie.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření analytického panelu o nové generace antibiotik a jejich metabolity;
  • Integrace s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií pro neznámé zplodiny;
  • Využití výsledků v environmentálních rizikových hodnoceních a při tvorbě regulací vypouštění farmak do povrchových vod.

Závěr


Navržená LC-MS/MS metoda pro analýzu antiinfektiv v odpadních vodách prokázala vysokou citlivost, selektivitu a reprodukovatelnost. Kombinace tandem-SPE a dvojí SRM selekce zajišťuje minimalizaci falešně pozitivních výsledků a spolehlivou kvantifikaci ve stopových koncentracích.

Reference


  1. Kolpin D.W. et al. Environmental Science & Technology 36:1202–1211 (2002).
  2. Hirsch R. et al. Science of the Total Environment 225:109–118 (1999).
  3. Metcalfe C.D. et al. Environmental Toxicology & Chemistry 22:2872–2880 (2003).
  4. Wilson B.A. et al. Environmental Science & Technology 37:1713–1719 (2003).
  5. Richards S.M. et al. Environmental Toxicology and Chemistry 23:1035–1042 (2004).
  6. Watts C.D. et al. Analysis of Organic Micropollutants in Water. D. Reidel (1983).
  7. Richardson M.L. a Bowron J.M. Journal of Pharmacy & Pharmacology 37:1–12 (1985).
  8. Hernandez F. et al. Analytical Chemistry 76:4349–4357 (2004).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analysis of Macrolides and Three Other Antibiotic Classes at Low ppt Levels in WWTP Effluent and Surface Waters by LC-MS/MS
Detection of Pharmaceuticals, Personal Care Products, and Pesticides in Water Resources by APCI-LC-MS/MS
Mass Spectrometry Applications for Environmental Analysis
Mass Spectrometry Applications for Environmental Analysis
2014|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Mass Spectrometry Applications for Environmental Analysis
Mass Spectrometry Applications for Environmental Analysis
2014|Thermo Fisher Scientific|AplikacePříručky