Identifying the impact of a pandemic on pharmaceutical river contamination by LC-MS/MS

Význam tématu

Monitorování farmak ve vodních tocích je klíčové pro posouzení environmentálního dopadu spotřeby léčiv v populaci a identifikaci změn v době pandemie.

Cíle a přehled studie / článku

Tato práce porovnává úrovně farmak ve vzorcích řeky Temže odebraných před epidemií COVID-19 (2019) a v průběhu pandemie (2020) za použití cílených a necílených metod LC-MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky vody byly filtrovány a přímo injikovány do systémů LC-MS/MS. Pro cílenou analýzu byl použit triple quadrupole přístroj (LCMS-8060) a pro necílené vysoce výkonné QTOF (LCMS-9030) v režimu DIA-MS/MS. Chromatografická separace proběhla na biphenylové kolóně Nexera LC (0,4 ml/min) s gradientem vodného a methanolového eluenta obsahujících formiátamonný. K identifikaci byly využity MS/MS knihovny Shimadzu Toxicology DB, Wiley Registry, HighResNPS, MassBank a další veřejné repository.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve více než 20 % vzorků bylo detekováno 21 farmaceutických sloučenin s koncentracemi pod 100 ng/l. Pro rok 2020 byl zaznamenán mírný nárůst intenzity signálu u sulfapyridinu, ketaminu, metforminu, diklofenaku, karbamazepinu, venlafaxinu a gabapentinu, zatímco lidokain vykázal pokles. Obě metody (TQ-MRM i QTOF-DIA) vykazují vysokou shodu výsledků (R² ≥ 0,95).

Přínosy a praktické využití metody

Režim DIA-MS/MS ve spojení s více databázemi pro produktové ionty významně zvyšuje spolehlivost identifikace a snižuje míru falešných pozitiv i negativ. Rychlá cílená metoda TQ-MRM je naopak vhodná pro rutinní sledování známých látek v environmentálních vzorcích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj strojového učení a rozšíření open-source knihoven umožní vykrytí širšího spektra neznámých metabolitů. Automati zace datové analýzy a online monitoring řek mohou přinést kontinuální přehled o znečištění v reálném čase.

Závěr

Studie demonstrovala, že změny ve spotřebě psychofarmak během pandemie se odrazily ve vzorkách povrchových vod. Moderní LC-MS/MS přístupy poskytují robustní nástroje pro environmentální monitoring a mohou podpořit veřejné zdraví i ochranu ekosystémů.

Reference