Analysis of Pharmaceuticals and Pesticides in Bottled, Tap, and Surface Water Using ACQUITY UPLC Systems with 2D-LC Technology
Aplikace | 2014 | WatersInstrumentace
Analýza stopových koncentrací léčiv a pesticidů ve vodách je klíčová pro ochranu životního prostředí a zdraví populace. Regulované i nově vznikající kontaminanty jsou monitorovány na úrovni ppt (částí na bilión), což vyžaduje vysoce citlivé, robustní a rychlé analytické postupy. Integrované hyphenované technologie LC-MS/MS a 2D-LC umožňují splnit tyto požadavky s optimálními náklady a dostupností na trhu.
Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat mikroextrakční protokol pro současnou analýzu farmaceutik a pesticidů ve vodách (balená, pitná z kohoutku, povrchová) s použitím systému ACQUITY UPLC se 2D-LC technologií a hmotnostního spektrometru Xevo TQD. Práce zahrnovala srovnání makro- a mikroextrakčních postupů, automatizovanou optimalizaci chromatografie a vyhodnocení výtěžností, linearity a detekčních limitů.
Byly porovnány makro- a mikroextrakční protokoly. Mikroextrakce umožnila zvýšení obohacovacího faktoru až na 1500× díky 15× SPE a možnosti injektovat celý 1 mL extraktu s dalším 100× obohacením v 2D-LC. Automatizované screenování 36 podmínek chromatografie odhalilo, že pro oba analytační soubory (farmaceutika i pesticidy) neexistuje jednotný „one-fits-all“ protokol. Nejlepší výsledky (metoda 28) poskytly vynikající tvar a intenzitu píků.
Recovery v mikroextrakci byly v rozsahu 79–118 % pro pesticidy a 70–114 % pro farmaceutika ve všech třech typech vod, LOD na úrovni 1–10 ppt. Liniearity r2 >0,99 ukázaly spolehlivou kvantifikaci od 1 do 100 ppt.
Metoda nabízí:
Rozvoj multidimenzionálních separací povede k dalšímu zvyšování počtu stanovitelných sloučenin a snížení spotřeby rozpouštědel. Integrace pokročilých automatizačních platforem a umělé inteligence pro predikci optimálních podmínek může zkrátit vývoj nových metod na několik hodin. Kombinace s HRMS (high-resolution) a datově-nezávislou analýzou otevře cestu k odhalování dosud neznámých environmentálních kontaminantů.
Implementace UPLC 2D-LC technologie s Xevo TQD spektrometrem umožňuje rychlou, citlivou a vysoce reprodukovatelnou analýzu farmaceutik a pesticidů ve vodách na úrovni ppt. Mikroprotocol zkracuje dobu přípravy vzorku, udržuje vysoké recoverie a zjednodušuje workflow, což je klíčové pro rutinní monitorování vody i pokročilý výzkum.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, 2D-LC
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Analýza stopových koncentrací léčiv a pesticidů ve vodách je klíčová pro ochranu životního prostředí a zdraví populace. Regulované i nově vznikající kontaminanty jsou monitorovány na úrovni ppt (částí na bilión), což vyžaduje vysoce citlivé, robustní a rychlé analytické postupy. Integrované hyphenované technologie LC-MS/MS a 2D-LC umožňují splnit tyto požadavky s optimálními náklady a dostupností na trhu.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat mikroextrakční protokol pro současnou analýzu farmaceutik a pesticidů ve vodách (balená, pitná z kohoutku, povrchová) s použitím systému ACQUITY UPLC se 2D-LC technologií a hmotnostního spektrometru Xevo TQD. Práce zahrnovala srovnání makro- a mikroextrakčních postupů, automatizovanou optimalizaci chromatografie a vyhodnocení výtěžností, linearity a detekčních limitů.
Použitá metodika a instrumentace
- Systém ACQUITY UPLC 2D-LC s at-column dilution
- Kolony: BEH C18 (2.1×50 mm, 1.7 μm) a HSS T3 s duplicitními trap sloupci Oasis MAX a MCX (60 mg, 3 cc)
- Mobilní fáze: voda + 0,5 % kyseliny mravenčí a acetonitril/methanol + 0,5 % kyseliny mravenčí
- MS detekce: Xevo TQD, ESI pozitivní režim, MRM přechody dvou kanálů pro kvantifikaci a potvrzení
- Extrakce SPE: mikroprotokol (15 mL vzorek, 10 mL/min, celkový čas <15 minut), makroprotokol (1000 mL, 10 mL/min, 1–15 hodin)
Hlavní výsledky a diskuse
Byly porovnány makro- a mikroextrakční protokoly. Mikroextrakce umožnila zvýšení obohacovacího faktoru až na 1500× díky 15× SPE a možnosti injektovat celý 1 mL extraktu s dalším 100× obohacením v 2D-LC. Automatizované screenování 36 podmínek chromatografie odhalilo, že pro oba analytační soubory (farmaceutika i pesticidy) neexistuje jednotný „one-fits-all“ protokol. Nejlepší výsledky (metoda 28) poskytly vynikající tvar a intenzitu píků.
Recovery v mikroextrakci byly v rozsahu 79–118 % pro pesticidy a 70–114 % pro farmaceutika ve všech třech typech vod, LOD na úrovni 1–10 ppt. Liniearity r2 >0,99 ukázaly spolehlivou kvantifikaci od 1 do 100 ppt.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Výrazné zkrácení doby extrakce (≤15 minut) a eliminaci fáze výměny rozpouštědla
- Vysoké obohacovací faktory (až 2000×) bez ztrát citlivosti
- Automatizované vyhledávání optimálních chromatografických podmínek
- Možnost sledovat desítky analytů v jednom běhu s MRM detekcí
- Robustní výsledky pro nízko- a středně složité matrice
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj multidimenzionálních separací povede k dalšímu zvyšování počtu stanovitelných sloučenin a snížení spotřeby rozpouštědel. Integrace pokročilých automatizačních platforem a umělé inteligence pro predikci optimálních podmínek může zkrátit vývoj nových metod na několik hodin. Kombinace s HRMS (high-resolution) a datově-nezávislou analýzou otevře cestu k odhalování dosud neznámých environmentálních kontaminantů.
Závěr
Implementace UPLC 2D-LC technologie s Xevo TQD spektrometrem umožňuje rychlou, citlivou a vysoce reprodukovatelnou analýzu farmaceutik a pesticidů ve vodách na úrovni ppt. Mikroprotocol zkracuje dobu přípravy vzorku, udržuje vysoké recoverie a zjednodušuje workflow, což je klíčové pro rutinní monitorování vody i pokročilý výzkum.
Reference
- Batt AL, Kostich MS, Lazorchak JM, Anal. Chem., 2008, 80, 5021–5030.
- Kasprzyk-Horden B, Dinsdale RM, Guwy AJ, Anal. Bioanal. Chem., 2008, 391, 1293.
- Vanderford BJ, Snyder SS, Environ. Sci. Technol., 2006, 40, 7312–7320.
- Reverte S, Borrull F, Pocurull E, Marce RM, J. Chromatogr. A, 2003, 1010, 225–232.
- Chahill JD, Furlong E, Burkhardt MR, Kolpin D, Anderson LG, J. Chromatogr. A, 2004, 1041, 171–180.
- Kasprzyk-Horden B, Baker DR, J. Chromatogr. A, 2011, 1218, 1620–1631.
- Shao B, Chen D, Zhang J, Wu Y, Sun C, J. Chromatogr. A, 2009, 1216, 8312–8318.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
PPCP Analysis in Bottled, Tap and Surface Water using Time De-Coupled Chromatography
2014|Waters|Postery
PPCP Analysis in Bottled, Tap and Surface Water using Time De-Coupled Chromatography Claude R Mallet Separation Technologies, Workflow Integration Group, Waters Corporation, 34 Maple St., Milford, MA 01757-3696 [email protected] 1000 µL loop LC D1 Detector Injector Results 100 4: MRM…
Klíčová slova
mcx, mcxtripolidine, tripolidinetic, ticbromhexine, bromhexinemax, maxwash, washsalbutamol, salbutamolstd, stdatc, atchlb, hlboasis, oasisacn, acndiethylcarbamazine, diethylcarbamazineenrofloxacine, enrofloxacinebuflomedil
Multi-Residue Analysis of Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCPs) in Water Using the ACQUITY UPLC H-Class System and the Xevo TQD Tandem Mass Spectrometer
2017|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Multi-Residue Analysis of Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCPs) in Water Using the ACQUITY UPLC H-Class System and the Xevo TQD Tandem Mass Spectrometer Claude Mallet, Gareth Cleland, and Jennifer A. Burgess Waters Corporation, Milford, MA,…
Klíčová slova
esi, esippcps, ppcpswater, waterpersonal, personalcare, carepharmaceuticals, pharmaceuticalsresidue, residueanti, antiterbinafine, terbinafinemulti, multicimetidine, cimetidinetriamcinolone, triamcinolonebenzocaine, benzocainegemfibrozil, gemfibrozilternidazole
Analysis of Synthetic Cannabinoids in Urine, Plasma, and Edibles Using Multidimensional UPLC Technology
2017|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Analysis of Synthetic Cannabinoids in Urine, Plasma, and Edibles Using Multidimensional UPLC Technology Kayla Benvenuto MS, 1 Sabra R. Botch-Jones MS, MA, D-ABFT,1 Claude R. Mallet PhD 2 1 Boston University School of Medicine, Boston, MA,…
Klíčová slova
loq, loqmeoh, meohext, extquadratric, quadratricacn, acnelute, elutehlb, hlbedible, ediblequadratic, quadraticmcx, mcxmax, maxurine, urineratio, ratioion, ionesi
Analysis of Ketamine and Xylazine in Rat Tissues Using the ACQUITY UPLC with 2D Technology
2016|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Analysis of Ketamine and Xylazine in Rat Tissues Using the ACQUITY UPLC with 2D Technology Malorie Mella, 2 Brendan Schweitzer,1 Sabra R. Botch-Jones, M.S., M.A,1 Claude R. Mallet, Ph.D. 2 Boston University School of Medicine,1 Boston,…
Klíčová slova
xylazine, xylazinerat, ratketamine, ketaminedtl, dtlcalf, calfhlb, hlbacn, acntic, ticliver, liverspleen, spleenelution, elutionkidney, kidneybrain, brainheart, hearttime