Determination of Microcystins in Drinking Water by Ultra High Performance Liquid Chromatography/Triple Quadrupole Mass Spectrometry

Význam tématu

Microcystiny představují skupinu vysoce toxických cyklických peptidů produkovaných některými druhy sinic. Mají silný karcinogenní potenciál a odolávají běžným metodám biodegradace, což z nich činí závažné riziko v pitné vodě. Světová zdravotnická organizace proto stanovila přísné limity pro jejich obsah v distribuované vodě.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a ověřit rychlou, citlivou a jednoduchou analytickou metodu pro kvantitativní stanovení deseti nejběžnějších mikrocytinů v pitné vodě, bez potřeby složité předúpravy vzorků. Studie demonstruje optimalizaci chromatografických a hmotnostně spektrometrických podmínek pro spolehlivé měření v nízkých koncentracích.

Použitá instrumentace

• UHPLC: Shimadzu Nexera s LC-30AD pumpami, CTO-30A kolonkovým termostatem, DGU-30A5 odplyňovačem a SIL-30AC autosamplerem.
• Kolona: Shimadzu XR-ODSIII (50 mm × 2,0 mm i.d., 1,6 µm), teplota 40 °C.
• MS/MS: Shimadzu LCMS-8040 s ESI v pozitivním režimu, teplota zdroje 250 °C, heat block 400 °C, nebulizační plyn 3 L/min, sušící plyn 15 L/min.

Použitá metodika

Vzorky pitné vody se pouze filtrovaly a přímo analyzovaly. Mobilní fáze použita v gradientu formiátové vody (0,1 % FA) a formiátového acetonitrilu (0,1 % FA): 30 %–80 % B v 1,5 min, udržení 80 % do 4,0 min, návrat na 30 % do 4,1 min, celková doba běhu 5,5 min, průtok 0,4 mL/min, objem injekce 20 µL. Pro každou sloučeninu byly optimalizovány MRM přechody a kolizní energie.

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny cílové mikrocytiny byly separovány během 5,5 min. Kalibrační křivky v rozsahu 0,02–50 µg/L vykázaly koeficient lineární regrese vyšší než 0,999. Meze kvantifikace (LOQ) se pohybovaly v rozmezí 0,02–0,5 µg/L. Reprodukovatelnost retence i plochy píků pro koncentrace 1 a 10 µg/L byla velmi dobrá, RSD retence ≤0,37 %, RSD plochy ≤9,7 %. V testovaných vzorcích pitné vody nebyla detekována žádná interference.

Přínosy a praktické využití metody

Popsaná metoda nabízí:

• Minimální předúpravu vzorku (pouze filtrace).
• Rychlou chromatografickou analýzu (<6 min na vzorek).
• Vysokou citlivost a přesnost pro rutinní monitoring pitné vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další vodní toxiny či matrice (povrchové vody, odpadní vody). Automatizace přípravy vzorků a nasazení offline/on-line vzorkovačů zvýší průchodnost. Vývoj kompaktnějších UHPLC-MS/MS systémů umožní terénní měření v reálném čase.

Závěr

Vyvinutá UHPLC-MS/MS metoda pro stanovení deseti mikrocytinů v pitné vodě dosahuje vysoké citlivosti, linearity i reprodukovatelnosti bez složité předúpravy vzorku. Prokazuje schopnost spolehlivého rutinního monitorování kvality vody v souladu s mezinárodními standardy.