Online SPE Analysis of Pharmaceutical Compounds in Environmental Waters

Význam tématu

Farmaceutické sloučeniny se stále častěji objevují v povrchových, pitných i odpadních vodách a představují potenciální riziko pro ekosystémy i lidské zdraví. I stopové koncentrace mohou mít biologické účinky a vyžadují citlivé analytické metody pro jejich spolehlivou detekci a kvantifikaci.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit plně automatizovanou metodu online SPE spojenou s LC–MS/MS pro stanovení 20 různých farmaceutik v různých typech vod (pitná, povrchová, odpadní). Klíčové parametry zahrnují linearitu, limity detekce, opakovatelnost, přesnost a možnost dlouhodobého provozu systému.

Použitá metodika

Vzorky (900 µL) byly injektovány do online SPE modulu s polymerním sorbentem PLRP-S. Následovalo simultánní obohacení a odsolení, gradientní eluce do analytického stupně HPLC na kolonce ZORBAX SB-Aq. Mobilní fáze obsahovala vodu a acetonitril s kyselinou octovou a acetátovým pufrem. Kvantifikace probíhala v režimu dMRM na triple-quadruplem Agilent 6400 se zdrojem Jet Stream ESI.

Použitá instrumentace

• Agilent 1200 Infinity Series Online SPE Solution (1290 Flexible Cube se 2 poz./10 port. ventilem)
• Agilent 1260 Infinity Binary Pump, Standard Autosampler, Thermostatted Column Compartment
• Agilent 6400 Series Triple Quadrupole LC/MS (Jet Stream ESI)
• Software: MassHunter Data Acquisition, Optimizer, Qualitative a Quantitative

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla v širokém rozpětí (0,001–1 μg/L) vynikající linearity (R2>0,99) a detekčních limitů obvykle ≤ 0,001 μg/L. Opakovatelnost plochy a retenční doby byla < 5 % RSD, u většiny látek až < 1 %. Obnovy ve spikovaných vzorcích pitné vody se pohybovaly mezi 70 a 120 % u většiny analytů. V povrchových a odpadních vodách se projevily matrixové efekty (iontová suprese), doporučuje se použití izotopově značených interních standardů nebo standardní adice.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální objem vzorku (900 μL) a rychlá příprava bez manuální extrakce
• Vysoká propustnost a robustnost (> 300 cyklů na cartridgích PLRP-S)
• Možnost multimatricového nasazení v monitoringu jakosti vody a regulaci environmentálního rizika

Budoucí trendy a možnosti využití

Další zlepšení lze očekávat zavedením izotopově značených interních standardů a rozšířením spektra analyzovaných sloučenin (metabolity, mikropolutanty). Automatizace a miniaturizace on-line systémů povedou ke zvýšení citlivosti a efektivity analýz.

Závěr

Metoda online SPE-LC–MS/MS s využitím Agilent 1200 Infinity Series ukázala vysokou citlivost, opakovatelnost i robustnost při stanovení farmaceutik v různých typech vod. Díky nízké spotřebě vzorku a reagencií představuje praktický nástroj pro rutinní environmentální monitoring.

Reference

1. Idder S. et al. Quantitative on-line preconcentration-LC-MS/MS of pharmaceutical compounds in water. Anal. Chim. Acta 2013, 805, 107–115.
2. Heberer T., Stan H. J. Determination of Clofibric Acid in Sewage, River and Drinking Water. Int. J. Environ. Anal. Chem. 1997, 67, 113–123.
3. Trenholm R. A. et al. On-line SPE LC-MS/MS analysis of pharmaceutical indicators in water. Talanta 2009, 79, 1425–1432.
4. Schuhn B. et al. Detection of Trace-Level Herbicides in Water Using the Agilent 1200 Infinity Online SPE Solution. Agilent Application Note, 5991-2405EN, 2013.
5. Togola A. et al. Advantages of online SPE with UPLC/MS/MS for pesticides and pharmaceuticals. Anal. Bioanal. Chem. 2014, 406, 1181–1191.
6. EU Commission. Guidance on analytical QC and validation for pesticide residues. SANCO/12571/2013.