LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceVýznam tématu
Farmaceutické látky představují v životním prostředí nové organické mikroznečišťující látky charakterizované vysokou biologickou aktivitou i při nízkých koncentracích. Jejich široké použití v humánní a veterinární medicíně, ale i v krmivech pro hospodářská zvířata, vede k perzistenci a bioakumulaci v povrchových a podzemních vodách. Konvenční čistírny odpadních vod nejsou schopny tyto sloučeniny plně odstranit, což ohrožuje kvalitu pitné vody a přispívá k šíření antimikrobiální rezistence.
Cíle a přehled studie
Článek z EnviroMail™ No. 21/2024 se zaměřuje na:
- analýzu zdrojů farmaceutické kontaminace v životním prostředí,
- hodnocení účinnosti mechanicko-biologické úpravy odpadních vod,
- souhrn evropské legislativy týkající se monitoringu a odstranění farmaceutik.
Studie kombinuje literární přehled s výsledky měření z výzkumných projektů ALS Laboratories.
Použitá metodika a postupy
Pro hodnocení koncentrací farmaceutik před a po čištění byly odebírány vzorky odpadních vod standardních municipálních čistíren. Analytická metoda zahrnovala:
- extrakci stopových organických látek z vodních vzorků,
- vysoce výkonnou kapalinovou chromatografii spojenou s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS),
- multireziduální přístup pro simultánní stanovení více než 100 sloučenin a jejich metabolitů.
Použitá instrumentace
Všechny analýzy byly provedeny na LC-MS/MS přístrojích, které zajišťují:
- vysokou citlivost a selektivitu,
- nízké meze stanovení v řádu ng/l až µg/l,
- vysokou reprodukovatelnost a přesnost měření.
Hlavní výsledky a diskuse
Výzkum ukázal, že:
- některé analyty (např. běžné antibiotika a antiepileptika) dosahují odstranění až 80–90 %,
- farmaceutika navržená pro legislativní monitoring vykazují nižší průměrné odstranění kolem 20 %,
- nejvíce problematické jsou polarita a stabilita metabolitů, jež ztěžují jejich retenční a analytické vlastnosti.
Tabulka 1 legislativně vymezených 12 farmaceutik (antibiotika, antidepresiva, betablokátory, diuretika, hormony, psycholeptika aj.) definuje povinnost dosáhnout minimálně 80 % odstranění do roku 2045 pro čistírny nad 150 000 ekvivalentních obyvatel.
Přínosy a praktické využití metody
Multireziduální LC-MS/MS metoda umožňuje komplexní monitoring farmaceutik v různých typech vod. Praktické přínosy zahrnují:
- plnění požadavků evropské legislativy na kontrolu mikroznečišťujících látek,
- optimalizaci provozu čistíren odpadních vod,
- zajištění bezpečnější pitné vody a minimalizaci rizika šíření antimikrobiální rezistence.
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj směruje k:
- pokročilým oxidačním procesům, membránovým technologiím a bioremediaci,
- rozšířenému ne-cílenému screeningovému přístupu (high-resolution MS) k identifikaci nově vznikajících kontaminantů,
- integrovaným systémům pro sledování rezistence mikroorganismů v reálném čase.
Závěr
Farmaceutika v životním prostředí představují rostoucí výzvu vyžadující kombinaci analýzy, legislativních opatření a moderních čisticích technologií. Multireziduální LC-MS/MS metody poskytují spolehlivý nástroj pro monitoring a podklad pro optimalizaci procesů s cílem ochránit ekosystémy i veřejné zdraví.
Reference
- Jarvela, M. et al. Removal efficiency of pharmaceuticals in WWTPs. Journal of Hazardous Materials. 2009. DOI:10.1016/j.jhazmat.2009.10.100
- European Parliament legislative resolution P9_TA(2024)0222 on wastewater treatment directive revision.
- Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council 52022PC0540 on monitoring of micropollutants in water.
- Commission Implementing Decision (EU) 2022/679 establishing watch list for surface water monitoring.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.