LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Analýza kontaminantů nově se objevujících ve životním prostředí, zejména ve formě biosolíd, je klíčová pro posouzení rizik spojených s jejich akumulací v půdách či vodních tocích. Vzhledem k rostoucímu využívání farmaceutik, osobní péče a dalších chemikálií je důležité vyvinout citlivé, vysoce selektivní metody, které umožňují současně kvantifikovat cílené látky i zjišťovat neočekávané vedlejší produkty a transformáty.
Cíle a přehled studie
Studie představuje jednoduchý postup „dilute and shoot“ s použitím UHPLC-Orbitrap MS pro kvantitativní stanovení 49 cílených kontaminantů (CECs) v biosolidech a terestrických vzorcích obohacených biosolidy. Současně je navrženo nekcílové screeningové vyhledávání 381 potenciálních kontaminantů a jejich metabolitů.
Použitá metodika a instrumentace
Vstupní vzorky
- Biosolidy získané v temperovaných sběrech, konzervované při 4 °C a následně sušené, homogenizované a prosévané (200 µm).
- Příprava vzorku: 5 g suchého materiálu extrahováno dvakrát 20 mL směsí acetonitril/voda (70:30, v/v) s 0,1 % kyseliny octové a 1 mM EDTA. Extrakt po centrifugaci soustředěn, vysušen a rekonstituován v 100 µL interního standardu.
- UHPLC: Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 (HRG-3400RS pumpa, WPS-3000 autosampler, TCC-3400 komora).
- Kolony: Betasil pro pozitivní mód a Hypersil GOLD™ 2,1×100 mm pro negativní mód.
- MS: Thermo Scientific Exactive Plus Orbitrap s HESI II, rozlišení 140 000 FWHM, vzorkovací rychlost >1,5 skenu/s.
- Software: TraceFinder™ pro kvantitativní analýzu a nekcílový screening; SIEVE™ pro zpřesnění identifikace přes ChemSpider™.
Hlavní výsledky a diskuse
Výkonnost metody
- MDL se pohybují od jednotek do stovek ng/g při odchylkách RSD do 20 %.
- Průměrné recovery většiny analyzovaných PPCP dosahují 70–120 %.
- Bisfenol A: 3,7–85,7 µg/g, karbamazepin: 3,3–3,6 µg/g.
- Kofein, triclocarban a triclosan detekovány v jednotkách ng/g až stovkách µg/g (semi-kvantitativně).
- Identifikováno 381 látek, mezi nimi povrchově aktivní látky (POCH), musk složky, umělá sladidla, organofosfáty.
- Mezi často zjištěné patří galaxolid, dihexadecyldimethylammonium, sucralóza.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlé stanovení širokého spektra organických kontaminantů v pevných matricích bez časově náročných čistících kroků. Díky vysokému rozlišení Orbitrapu lze současně sledovat známé látky i nečekané transformáty, což je zásadní pro environmentální monitoring a hodnocení dopadů aplikace biosolidů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření databáze nekcílového screeningu o nové metabolity a transformáty.
- Integrace dat s environmentální modelací šíření CECs.
- Automatizace přípravy vzorků a zavedení pokročilých ionizačních technik (např. APPI).
- Využití strojového učení k predikci vzorců kontaminace a prioritizaci analyzovaných sloučenin.
Závěr
Navržená UHPLC-Orbitrap MS metoda „dilute and shoot“ nabízí vysoce citlivý a univerzální postup pro kvantitativní i nekcílové sledování škály kontaminantů v biosolidech. Jednoduchá příprava vzorku v kombinaci s vysokým rozlišením přináší robustní nástroj pro environmentální analýzy a další výzkum fate & transport CECs.
Reference
- Ternes, T. A.; Joss, A., Human Pharmaceuticals, Hormones and Fragrances: The Challenge of Micropollutants. In Urban Water Management; IWA, 2006; s. 443.
- Kortenkamp, A. Environment Health Perspectives, 2007, 1–42.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.