Příprava vzorků, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Endokrinní disruptory, mezi které patří steroidní estrogen 17α-ethynylestradiol (17α-EE2), představují závažný problém pro sladkovodní ekosystémy i pitné vodní zdroje. Díky vysoké estrogenní aktivitě je 17α-EE2 označeno jako jeden z nejnebezpečnějších kontaminantů vody. EU Směrnice o vodním rámci stanovuje pro tento analyzovaný hormon hladinu detekce (LOD) 35 pg/L, což vyžaduje vysoce citlivé a rychlé analytické postupy.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo ověřit schopnost přístrojové sestavy Thermo Scientific EQuan MAX Plus LC-MS on-line SPE ve spojení s hybridním kvadrupól-Orbitrap spektrometrem Q Exactive Focus dosáhnout LOD 35 pg/L pro 17α-EE2 v odpadních vodách a zároveň zajistit spolehlivou potvrzovací analýzu pomocí paralelního monitoringu fragmentů (PRM). Studie hodnotila i možnost rozlišení izomerů 17α-EE2 a 17β-EE2 v reálných vzorcích.
Použitá metodika a instrumentace
Analytický postup vycházel z on-line SPE extrakce vzorku o objemu 5 mL při průtoku 0,5 mL/min. Následovala chromatografická separace na dvoustupňovém systému: reverzní fáze pro naložení a analytická kolona pro separaci.
Detekce a kvantifikace proběhla na Q Exactive Focus v negativním režimu HESI s paralelním monitoringem MS2 fragmentů při rozlišení 70 000 (FWHM m/z 200). Metoda byla kalibrována extenzivně externími standardy od 25 do 1600 pg/L.
Použitá instrumentace
- On-line SPE systém: Thermo Scientific EQuan MAX Plus LC-MS
- UHPLC systém: Thermo Scientific Vanquish s CTC autosamplerem a quaternary loading pumpou
- Kolony: Thermo Scientific Accucore aQ 150×2,1 mm, 2,5 µm; Acclaim Vanquish Polar Advantage 150×2,1 mm, 2,2 µm
- Hmotnostní spektrometr: Thermo Scientific Q Exactive Focus hybrid kvadrupól-Orbitrap s HESI-II zdrojem
- Software: TraceFinder 4.1 pro akvizici, zpracování a potvrzení fragmentů
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla výjimečné analytické výkonnosti:
- Limit detekce (LOD): 15 pg/L
- Limit kvantifikace (LOQ): 29 pg/L
- RSD opakovatelnosti: 3,4 % (6 replik standardu 100 pg/L)
- Doba analýzy: pod 30 min, tj. přibližně 30× rychleji než běžné postupy
- Lineární rozsah kalibrace: 25–1600 pg/L, R² = 0,9998
- Potenciální chromatografické rozlišení izomerů 17α-EE2 a 17β-EE2
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zkrácení času analýzy s minimalizací spotřeby rozpouštědel a spotřebního materiálu
- Vyšší citlivost a spolehlivost potvrzovacího vyšetření pomocí PRM fragmentů s přesností < 5 ppm
- Možnost rychlého screeningu nízkokoncentrovaných estrogenních sloučenin v provozní praxi vodohospodářských laboratoří
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj by mohl zahrnovat zavedení deuterovaných vnitřních standardů pro zvýšení robustnosti kvantifikace a rozšíření metody na další steroidní estrogeny dle EU Směrnice (např. estron, 17β-estradiol). Rovněž se předpokládá automatizace přípravy vzorků a nasazení technologie v rámci kontinuálního environmentálního monitoringu.
Závěr
Použití on-line SPE ve spojení s vysokým rozlišením Orbitrap MS prokázalo vynikající výkon při stanovení 17α-ethynylestradiolu v odpadních vodách na úrovni desítek pg/L. Metoda nabízí rychlou, citlivou a potvrzovanou analýzu, která splňuje požadavky EU pro monitorování endokrinních disruptorů ve vodách.
Reference
- Thrupp T.J. et al. The consequences of exposure to mixtures of chemicals. Sci. Total Environ. 2018.
- Runnalls T.J. et al. Pharmaceuticals in the aquatic environment: steroids and anti-steroids. Hum. Ecol. Risk Assess. 2010.
- Standing Committee of Analysts. The determination of steroid oestrogens in waters. 2008.
- EU Water Framework Directive. European Commission, 2000.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.