Determination of Endocrine-Disrupting Chemicals in Drinking Water at Sub ng/L Levels Using the Agilent 6495 Triple Quadrupole Mass Spectrometer

Význam tématu

Endokrinní disruptory ve vodě představují významné riziko pro lidské zdraví i ekosystémy. Jejich koncentrace jsou regulovány na sub ng/L úrovni metodami EPA, což vyžaduje vysoce citlivou a selektivní analýzu.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl ověřit aplikovatelnost nového spektrometru Agilent 6495 Triple Quadrupole LC/MS v režimu dynamického MRM s rychlým přepínáním polarity. Cílem je nahradit časově náročné SPE obohacení přímou injekcí velkého objemu vodního vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

Pracovní standardy hormonů (EPA 539) byly připraveny v metanol–vodném roztoku a zředěny v kohoutkové vodě. Chromatografie probíhala na sloupci Poroshell Phenyl Hexyl (2,1×100 mm, 2,7 µm) s mobilní fází A (0,4 mM NH4F ve vodě) a B (metanol:acetonitril 1:1) při gradientu 1→95 % B. Průtok 0,4 mL/min, teplota 40 °C, objem injekce 900 µL.
Instrumentace:

• Agilent 1260 Infinity HPLC (binary pump, autosampler s 900 µL smyčkou, chlazený box)
• Agilent 6495 Triple Quadrupole LC/MS s JetStream ionizací, dvojstupňovým iontovým trychtýřem
• Režim akvizice: dynamické MRM, rychlé přepínání polarity
• Optimalizace tranzicí a parametrů pomocí MassHunter Optimizer

Hlavní výsledky a diskuse

Ve srovnání s předchozí generací Agilent 6490 byl zaznamenán 2–5× nárůst signálu. Instrumentální detekční limity (IDL) pro sedm hormonů dosahují 0,02–0,78 ng/L při RSD < 15 %. LLOQ odpovídají IDL a zajišťují S/N > 10, RSD < 20 % a přesnost 80–120 %. Lineární rozsah pokrývá dvě řády velikosti, koeficienty regresí R2 ≥ 0,994.

Přínosy a praktické využití metody

• Přímá injekce bez SPE zkracuje přípravu vzorku a snižuje spotřebu rozpouštědel
• Metoda splňuje požadavky EPA 539 na detekci hormonů v pitné vodě
• Vysoká citlivost umožňuje rutinní monitorování kontaminantů v pitné vodě
• Robustnost a reprodukovatelnost vhodná pro QA/QC a průmyslovou analytiku

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření na širší škálu endokrinních disruptorů a polarních kontaminantů. Integrace s automatizovanými systémy a online monitoringem a využití strojového učení pro zpracování dat může dále zefektivnit kontrolu kvality vody.

Závěr

Metoda založená na Agilent 6495 TQ LC/MS v DMRM režimu prokázala vysokou citlivost, přesnost a robustnost pro stanovení hormonů v pitné vodě na sub ng/L úrovni s přímou injekcí vzorku, bez nutnosti SPE.

Reference

1. Flores-Valverde AM; Horwood J; Hill EM. Disruption of the steroid metabolome in fish caused by exposure to the environmental estrogen 17alpha-ethinylestradiol. Environ Sci Technol. 2010;44(9):3552–3558.
2. Jenkins R et al. Identification of androstenedione in a river containing paper mill effluent. Environ Toxicol Chem. 2001;20(6):1325–1331.
3. EPA Method 1698. Steroids and Hormones in Water, Soil, Sediment, and Biosolids by HRGC/HRMS. 2007.
4. EPA Method 539. Determination of Hormones in Drinking Water by SPE and LC-ESI-MS/MS. 2010.
5. Hindle R. Improved Analysis of Trace Hormones in Drinking Water by LC/MS/MS (EPA 539) using the Agilent 6460 Triple Quadrupole LC/MS. Agilent Technologies. 2013.
6. Parra NP; Taylor L. Why Instrument Detection Limit (IDL) is a Better Metric for Determining The Sensitivity of Triple Quadrupole LC/MS Systems. Agilent Technologies Techn. Overview. 2014.