Analysis of Macrolides and Three Other Antibiotic Classes at Low ppt Levels in WWTP Effluent and Surface Waters by LC-MS/MS
Aplikace | 2017 | WatersInstrumentace
Voda vypouštěná z čistíren odpadních vod (ČOV) a povrchové vody mohou obsahovat stopová množství antibiotik, zejména makrolidů. Tyto látky představují ekologické riziko a přispívají k šíření antibiotické rezistence v životním prostředí. Pravidelné sledování na ppt úrovních je tak klíčové pro ochranu vodních ekosystémů a veřejného zdraví.
Hlavním cílem bylo vyvinout a plně validovat metodu pro potvrzení a kvantifikaci tří makrolidů (azitromycin, klarithromycin, erythromycin) a dalších tří důležitých tříd antibiotik v odtoku ČOV a ve vodách povrchových toků na úrovni nízkých ppt. Použitá metoda vychází z doporučení EPA Method 1694 a zahrnuje off-line SPE extrakci a následnou analýzu pomocí LC-MS/MS.
Stať zahrnuje následující kroky:
Metoda dosahuje MQL na úrovni 0,5–32 ng/l s vysokou linearitou (R2≥0,997). SPE recovery se pohybuje mezi 48–91 % a celková metodická recovery až 110 %. Vzorky ČOV a povrchové vody zjišťují makrolidy v rozmezí 2,6–215 ng/l. ß-laktamy a některé fluorochinolony nebyly detekovány, pravděpodobně díky degradaci nebo sorpci do kalu. Kombinace základního a kyselého pH pro chromatografii zlepšuje selektivitu a citlivost.
Metoda umožňuje spolehlivou detekci širokého spektra antibiotik v nízkých koncentracích. Díky paralelnímu provozu dvou kolon a rychlé výměně lze analyzovat vzorky v rutině s minimálním časem vývoje nové metody pro doplňkové látky. Vhodná je pro monitorování kvality vod, environmentální rizikovou analýzu a podporu rozhodování v oblasti vodní politiky.
Očekává se rozšíření cílových látek o nové kontaminanty a jejich metabolity. Možné je zapojení vysokorozlišovací MS pro neznámé nedeklarované látky a zlepšení automatizace off-line SPE. Integrace dat s bioanalytickými testy pomůže lépe vyhodnotit ekologické riziko.
Vyvinutá a plně validovaná metoda LC-MS/MS s off-line SPE poskytuje spolehlivou kvantifikaci makrolidů a dalších antibiotik v odtoku ČOV a povrchových vodách na úrovni ppt. Díky vysoké citlivosti, dobré opakovatelnosti a flexibilitě je vhodná pro rutinní sledování vodního prostředí a podporu environmentálních programů.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Voda vypouštěná z čistíren odpadních vod (ČOV) a povrchové vody mohou obsahovat stopová množství antibiotik, zejména makrolidů. Tyto látky představují ekologické riziko a přispívají k šíření antibiotické rezistence v životním prostředí. Pravidelné sledování na ppt úrovních je tak klíčové pro ochranu vodních ekosystémů a veřejného zdraví.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo vyvinout a plně validovat metodu pro potvrzení a kvantifikaci tří makrolidů (azitromycin, klarithromycin, erythromycin) a dalších tří důležitých tříd antibiotik v odtoku ČOV a ve vodách povrchových toků na úrovni nízkých ppt. Použitá metoda vychází z doporučení EPA Method 1694 a zahrnuje off-line SPE extrakci a následnou analýzu pomocí LC-MS/MS.
Použitá metodika
Stať zahrnuje následující kroky:
- Odběr 50 ml vzorku ČOV a povrchové vody obohacené na ~100 ng/l.
- Příprava Oasis HLB SPE kazet: kondicionace MeOH a vodou.
- Pročištění vzorku pod tlakem, sušení kazety a eluce MeOH.
- Evaporace eluátu do sucha a rekonstituce v 1 ml roztoku.
- Injekce 1 μl vzorku do ACQUITY UPLC H-Class systému.
Použitá instrumentace
- Waters ACQUITY UPLC H-Class s paralelním řízením dvou ACQUITY UPLC BEH C18 (2.1×50 mm, 1.7 μm).
- Xevo TQ-S tandemový hmotnostní analyzátor s ESI v pozitivním módu.
- Oasis HLB 200 mg SPE kazety.
- TruView LC-MS Certified Vials pro vzorky.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosahuje MQL na úrovni 0,5–32 ng/l s vysokou linearitou (R2≥0,997). SPE recovery se pohybuje mezi 48–91 % a celková metodická recovery až 110 %. Vzorky ČOV a povrchové vody zjišťují makrolidy v rozmezí 2,6–215 ng/l. ß-laktamy a některé fluorochinolony nebyly detekovány, pravděpodobně díky degradaci nebo sorpci do kalu. Kombinace základního a kyselého pH pro chromatografii zlepšuje selektivitu a citlivost.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje spolehlivou detekci širokého spektra antibiotik v nízkých koncentracích. Díky paralelnímu provozu dvou kolon a rychlé výměně lze analyzovat vzorky v rutině s minimálním časem vývoje nové metody pro doplňkové látky. Vhodná je pro monitorování kvality vod, environmentální rizikovou analýzu a podporu rozhodování v oblasti vodní politiky.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření cílových látek o nové kontaminanty a jejich metabolity. Možné je zapojení vysokorozlišovací MS pro neznámé nedeklarované látky a zlepšení automatizace off-line SPE. Integrace dat s bioanalytickými testy pomůže lépe vyhodnotit ekologické riziko.
Závěr
Vyvinutá a plně validovaná metoda LC-MS/MS s off-line SPE poskytuje spolehlivou kvantifikaci makrolidů a dalších antibiotik v odtoku ČOV a povrchových vodách na úrovni ppt. Díky vysoké citlivosti, dobré opakovatelnosti a flexibilitě je vhodná pro rutinní sledování vodního prostředí a podporu environmentálních programů.
Reference
- EU Commission Implementing Decision (EU) 2015/495, Official Journal of the European Union, 2015.
- Svahn O. Applied Environmental Analytical Chemistry for Monitoring and Measures Against Antibiotics and Drug Residues in Vattenriket. Thesis, Lund University, 2016.
- Svahn O., Björklund E. J Chrom B. 1033:1–10, 2016.
- EPA Method 1694: Pharmaceuticals and Personal Care Products in Water, Soil, Sediment, and Biosolids by HPLC-MS/MS, 2007.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Macrolide Antibiotics in Bovine Muscle Tissue Using Liquid Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Analysis of Macrolide Antibiotics in Bovine Muscle Tissue Using Liquid Chromatography-Tandem Quadrupole Mass Spectrometry Christelle Robert, 1 Marijn Van Hulle, 2 Simon Hird, 3 Luc Demoulin,1 Gilles Pierret, 1 and Nathalie Gillard1 CER Groupe, Marloie, Belgium…
Klíčová slova
roxithromycin, roxithromycinmacrolide, macrolidemuscle, muscletissue, tissuetulathromycin, tulathromycinbovine, bovinespiramycin, spiramycinantibiotics, antibioticsppb, ppbtiamulin, tiamulintylosin, tylosintildipirosin, tildipirosinclarithromycin, clarithromycinpirlimycin, pirlimycinvalnemulin
Measurement of Antibiotics in Environmental Waters using LC-QQQ and fully automated Online Enrichment
2010|Agilent Technologies|Aplikace
Measurement of Antibiotics in Environmental Waters using LC-QQQ and fully automated Online Enrichment Trace Level Measurement – LC-QQQ Measurement of Antibiotics in Environmental Waters using LC-QQQ and Online Enrichment Antibiotics are widely used for the treatment of bacterial infections in…
Klíčová slova
lod, lodwwtp, wwtpdiaminopyrimidines, diaminopyrimidinesimidazoles, imidazolesornidazole, ornidazolepipemidic, pipemidiclactams, lactamsenrichment, enrichmentenoxacin, enoxacinfluoroquinolones, fluoroquinolonesvancomycin, vancomycinacid, acidmacrolides, macrolideslomefloxacin, lomefloxacinsulfadimidine
LC-MS/MS Analysis of Anti-Infectives In Raw and Treated Sewage
2007|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note: 372 LC-MS/MS Analysis of Anti-Infectives In Raw and Treated Sewage P.A. Segura1, A. Garcia Ac1, A. Lajeunesse2, D.Ghosh3, C. Gagnon2 and S. Sauvé1 1 Département de Chimie, Université de Montréal, C.P. 6128, succursale Centre-ville, Montréal, QC, Canada H3C…
Klíčová slova
levofloxacin, levofloxacininfectives, infectivesclarithromycin, clarithromycinazithromycin, azithromycincin, cinanti, anticiprofloxacin, ciprofloxacinsulfamethoxazole, sulfamethoxazolesrm, srmtrimethoprim, trimethoprimpyrimethamine, pyrimethamineinfluent, influentratios, ratiossewage, sewagetrimethroprim
Novel Extraction Techniques Using ACQUITY UPLC with 2D Technology: Part IV – First Time Users
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Novel Extraction Techniques Using ACQUITY UPLC with 2D Technology: Part IV – First Time Users Kylie Bartram,1 Michaela Federico, 1 Jenna Gardner,1 Olivia George,1 Hajin Hwang, 1 Miranda Shaine, 1 Sabra R. Botch-Jones MS, MA, D-ABFT,1…
Klíčová slova
pinaca, pinacatic, ticlincomycin, lincomycinclindamycin, clindamycindirithromycin, dirithromycintail, tailhlb, hlberythromycin, erythromycinspike, spikerec, recclarithromycin, clarithromycinmeoh, meohnote, noteunextracted, unextractedapplication