Analysis of Nine N-Nitrosamines Using Liquid Chromatography—High-Resolution, Accurate-Mass Mass Spectrometry

Význam tématu

N-nitrosaminy představují významnou skupinu organických kontaminantů s prokázaným mutagenním a karcinogenním účinkem. Vzhledem k jejich přítomnosti ve vodních zdrojích, potravinách a průmyslových produktech je nezbytné vyvinout citlivé, přesné a rychlé analytické metody pro jejich identifikaci a kvantifikaci.

Cíle a přehled studie

Cílem popisované studie je prezentovat robustní UHPLC-HRAM metodu pro separaci, identifikaci a stanovení devíti N-nitrosaminů ve vzorcích pitné a odpadní vody. Metoda nabízí významně kratší analýzní časy než tradiční GC-MS přístupy a zároveň dosahuje nízkých detekčních limitů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro stanovení vzorků byla aplikována solid-phase extrakce (SPE) podle EPA Method 521 s přídavkem interních standardů NDMA-d6 a NDPA-d14. Chromatografická separace probíhala na UHPLC systému Dionex UltiMate 3000 RSLC s kolonkou Hypersil GOLD C18 (1,9 µm, 100 × 2,1 mm). Mobilní fáze A byla voda s 0,1 % kyseliny mravenčí a mobilní fáze B methanol s 0,1 % kyseliny mravenčí. Detekce proběhla na Orbitrapovém hybdridním kvadrupolu Q Exactive v režimu plného skenu (m/z 50–500) s rozlišením 70 000.

Použitá instrumentace

• UHPLC: Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 RSLC
• Kolonka: Thermo Scientific Hypersil GOLD C18, 1,9 µm, 100 × 2,1 mm
• MS detektor: Thermo Scientific Q Exactive hybridní kvadrupol-Orbitrap
• Software: Xcalibur 2.2 SP1, DCMSLink plug-in 2.12

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity (LOD) v oblasti 0,4–12 ng/L, kvantifikační limity (LOQ) 0,5–35 ng/L pro pitnou a odpadní vodu.
• Linearity s koeficientem R2 > 0,993 pro všechny analyty v rozsahu 1–200 µg/L.
• Obnova extrakcí ve vodných matricích 68–83 % pro osm z devíti analyzovaných látek.
• Relativní standardní odchylky (precision) do 19 % a bias do 8,2 %.
• Retenční časy 0,8–4,2 min, což je výrazně kratší doba než u GC-MS metod.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje rychlé, citlivé a přesné stanovení nitrosaminů v různých vodních matricích. Díky vysokému rozlišení a přesnosti měření je vhodná pro rutinní monitorování kvality pitné vody, odpadních vod i průmyslovou kontrolu v souladu s regulačními požadavky.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky na další nitrosaminy a jejich prekurzory.
• Integrace s automatizovanými savými systémy pro vysokopropustné analýzy.
• Využití HRAM-MS/MS k rozlišení izobarických interferencí a strukturální charakterizaci neznámých nitrosaminů.
• Implementace do environmentálního monitoringu a studií expozice.

Závěr

Popsaná UHPLC-HRAM metoda pro analýzu devíti N-nitrosaminů prokázala vysokou citlivost, přesnost a robustnost. Významně zkracuje dobu analýzy oproti GC-MS postupům a nabízí spolehlivou platformu pro rutinní i výzkumné aplikace.

Reference

1. Ngongang A. D., Duy S. V., Sauvé S. Analysis of nine N-nitrosamines using liquid chromatography-accurate mass high resolution-mass spectrometry on a Q-Exactive instrument. Anal. Methods, 2015. DOI: 10.1039/C4AY02967D
2. Munch J. W. Method 521: Determination of Nitrosamines in Drinking Water by SPE and GC-MS/MS; U.S. EPA, 2005.