Dilute and Shoot Method for the Determination of Tobacco-Specific Nitrosamines (TSNAs) in Smokeless Tobacco Products by UPLC-MS/MS

Význam tématu

Přítomnost tabákově specifických nitrosaminů (TSNA) v tabákových výrobcích je zásadním faktorem při hodnocení karcinogenního rizika. Tyto látky vznikají nitrosací alkaloidů během sušení, zrání a zpracování tabáku a jejich přesná kvantifikace je klíčová pro regulační požadavky, zajištění kvality produktů a iniciativy na snížení škodlivosti tabákových výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem předkládané studie bylo vyvinout a ověřit rychlou, citlivou a robustní metodu „dilute and shoot“ pro stanovení čtyř hlavních TSNA (NNN, NNK, NAT, NAB) v nekouřených tabákových produktech (snus, vlhký i suchý šňup, žvýkací tabák) pomocí UPLC-MS/MS. Metoda přináší zkrácení doby analýzy, rozšířený lineární rozsah a minimalizaci vzorkové přípravy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (1 g tabáku) byly extrahovány 30 mL 100 mM octanu amonného ve vodě, protřepány 30 minut a filtrovány. Extrakty byly 10× naředěny 100 mM octanem amonným a injektovány (5 µL) do UPLC-MS/MS. K odhalení a eliminaci matričních interferencí byla využita technologie RADAR (současné full-scan a MRM).

• UPLC systém: ACQUITY UPLC H-Class
• Kolona: BEH C18 2,1 × 50 mm, 1,7 µm, 45 °C
• Mobilní fáze A: 10 mM octan amonný ve vodě
• Mobilní fáze B: 0,1 % kyselina octová v methanolu
• Průtok: 0,45 mL/min, gradient 7 minut
• MS/MS detektor: Xevo TQD, ESI pozitivní, MRM tranziční režim
• Software: MassLynx s TargetLynx Application Manager

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizace mobilní fáze odhalila, že 0,1 % kyseliny octové v methanolu zlepšuje oddělení TSNA od nikotinu a snižuje iontové potlačení. Metoda vykázala vynikající linearitu (R2 > 0,999) v rozsahu 0,25–128 ng/mL (NNN, NNK, NAT) a 0,0625–32 ng/mL (NAB). Citlivost umožňuje spolehlivou detekci při 0,05 ng/mL (S/N > 10). Recovery stanovené metodou standard addition se pohybovaly mezi 105–119 % při RSD < 7 %. Porovnání s HPLC-MS/MS metodou CORESTA prokázalo srovnatelnou přesnost, výhoda však spočívá ve zkrácení doby analýzy z 10 na 7 minut a eliminaci SPE čištění.

Přínosy a praktické využití metody

• Simplifikovaná práce díky redukci přípravy vzorku na ředění bez SPE
• Široký dynamický rozsah a vysoká citlivost pro různé typy tabákových produktů
• Nižší objem injekce a menší matriční zatížení kolony
• Rychlejší analýza (7 minut) a méně údržby analytického systému

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj akvizičních režimů pro komplexní matriční analýzy (benchmarking RADARu)
• Rozšíření metody o stanovení dalších prioritních toxikantů v tabákových výrobcích
• Integrace on-line ředicích a automatizačních řešení v rutinním provozu
• Využití v regulaci, kontrole jakosti v průmyslových laboratořích a výzkumu v oblasti redukce škodlivosti

Závěr

Předložená UPLC-MS/MS „dilute and shoot“ metoda pro analýzu TSNA v nekouřených tabákových výrobcích kombinuje vysokou citlivost, široký lineární rozsah a zkrácenou dobu analýzy s minimální vzorkovou přípravou. Eliminuje potřebu SPE čištění, snižuje nároky na údržbu a splňuje požadavky regulačních norem pro přesné stanovení karcinogenních nitrosaminů.

Reference

1. FDA Guidance for the Industry. Reporting Harmful and Potentially Harmful Constituents in Tobacco Products and Tobacco Smoke Under Section 904(a)(3) of the Federal Food, Drug, and Cosmetic Act. March 2012.
2. CORESTA Recommended Method No. 63. Determination of Tobacco Specific Nitrosamines in Cigarette Mainstream Smoke by GC-TEA. 2005.
3. CORESTA Recommended Method No. 72. Determination of Tobacco-Specific Nitrosamines in Smokeless Tobacco Products by LC-MS/MS. July 2013.
4. ISO 22303:2008 Tobacco – Determination of Tobacco-Specific Nitrosamines – Method using Buffer Extraction. 2008.
5. CORESTA STS Technical Report: Smokeless Reference Tobacco Product Analysis. 2014.