Analysis of Estrone and 17β-Estradiol in Ground Water by GC-NCI-MS/MS

Význam tématu

Endokrinní disruptory jako estron a 17β-estradiol v pitné i podzemní vodě vyvolávají potřebu citlivých analytických metod, které detekují tyto sloučeniny v řádu femtogramů.

Cíle a přehled studie / článku

Studie má za cíl ověřit metodu GC-NCI-MS/MS pro stanovení estronu a 17β-estradiolu v podzemní vodě s důrazem na extrémní citlivost, selektivitu, robustnost a snížení objemu vzorku.

Použitá instrumentace

• Agilent 7890A GC spojený s triple quadrupole hmotnostním spektrometrem 7000B
• Multi Mode Inlet s Ultimate Union a systémem back-flush
• DB-17HT kolony (5 m × 0,25 mm × 0,15 μm a 15 m × 0,25 mm × 0,15 μm)
• Reagenční plyn: 40 % amoniaku pro elektronovou zachytávací ionizaci (NCI)

Použitá metodika

• Derivatizace PFB-estru/PFB-oximu a trimethylsilyl-etheru
• Interní standard TEST-D5 (10 pg/mL)
• Extrahováno z 20 mL vzorku, injekce 2 µL, program GC do 330 °C
• NCI režim, teplota zdroje 150 °C, SRM módy pro vybrané přechody
• Kalibrace 0,05 pg/mL až 10 ng/mL

Hlavní výsledky a diskuse

• Mez detekce pro 17β-estradiol: 0,05 pg/mL (1,7 fg na kolonu)
• Lineární kalibrační křivka (R2 ≈ 0,998)
• Precision a %RSD v řádu jednotek procent
• Metoda porovnatelná či lepší než LC-MS/MS při nižších objemech (20 mL vs. 500 mL)
• Systém back-flush eliminuje carryover a zkracuje dobu analýzy
• Proof-of-principle na vzorcích EPA: recoverie hormonů v rozmezí ±28 %

Přínosy a praktické využití metody

• Velmi nízké meze detekce umožňují monitorovat stopové hladiny hormonů
• Minimalizace objemu vzorku (20 mL) šetří čas a náklady
• Vyšší průchodnost laboratoře díky zpětnému proplachu kolony
• Robustní analýza matričích složitých vzorků

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další endokrinní disruptory (androgeny, progestiny)
• Automatizace přípravy vzorků a online extrakce
• Integrované platformy pro rutinní environmentální monitorování
• Aplikace v rozličných vodních matricích a biodegradačních studiích

Závěr

Studie potvrzuje, že metoda GC-NCI-MS/MS je životaschopnou alternativou k LC-MS/MS pro ultrastopová stanovení estronu a estradiolu, nabízí vysokou citlivost, selektivitu a efektivnější odběr vzorků.

Reference

• Churley M., Macherone A. (2010) Highly Repeatable Ultra Low Detection of Estradiol Using Triple Quadrupole GC/MS in NCI Mode. Agilent Technologies Application Brief 5990-5513EN.
• Lee Y.H., Wu G.C., Du J.L., Chang C.F. (2004) Estradiol-17b induced a reversible sex change in the fingerlings of protandrous black porgie Ancanthopagrus schlegeli. Reproduction 71:1270–1278.
• Macherone A., Churley M., White R. (2010) Ultra-low Detection of Estrogenic Compounds by GC-NCI/MS/MS. LC/GC Special Issues, Advanstar Communications Inc.