Quantitative Comparison of Hormones in Drinking Water Between MS/MS and Orbitrap Technology

Význam tématu

Hormony z kategorie CEC patří mezi endokrinní disruptory s potenciálním zdravotním rizikem již v nízkých koncentracích, což vyžaduje citlivé a selektivní analytické metody podle EPA Method 539.

Cíle a přehled studie

Studie porovnává kvantitativní výkon tradičního trojitého kvadrupolu (SRM režim) a vysoce rozlišovacího Orbitrapu (PRM režim) při stanovení hormonů v pitné vodě dle EPA 539. Cílem je ověřit citlivost, selektivitu, přesnost a reprodukovatelnost obou přístupů při shodném vzorkování, přípravě a chromatografickém rozlišení.

Použitá instrumentace

• LC systém Thermo Scientific UltiMate 3000 RS UHPLC (binární pumpa, autosampler, kolonní ohřev)
• Kolona Thermo Scientific Acclaim PolarAdvantage II, 2,1×150 mm, 3 µm, 120 Å
• Mass spektrometr Thermo Scientific Q Exactive Hybrid Quadrupole-Orbitrap
• Trysková ESI ionizace

Použitá metodika

Vzorky (500 mL) dechlorované vody s Omadine biocidem se extrahovaly SPE na C18 sorbentu, koncentrovaly se do sucha a rekonstituovaly v 1 mL 50:50 metanol/voda. Přidány interní standardy, injekční objem 50 µL. Chromatografie: gradient A (1 mM NH4F ve vodě), B (50:50 acetonitril/metanol), tok 0,3 mL/min, běh 21,4 min. MS v PRM režimu: rozlišení 70 000 FWHM při m/z 200, AGC 2e5, injekční čas (IT) 200 ms, izolační okno 1,0 m/z.

Hlavní výsledky a diskuse

Byla prokázána vynikající linearita kalibrace již od 0,25× MRL. LCMRL v PRM režimu byly často nižší než u SRM (0,05–0,5 ng/L), což svědčí o vyšší citlivosti orbitrapu. Vzpírky i reálné matricové vzorky (UCMR3) vykázaly recovery 81–118 % a RSD ≤8 %, splňující požadavky EPA pro přesnost a preciznost.

Přínosy a praktické využití metody

Režim PRM umožňuje simultánní kvantifikaci i potvrzení identity fragmentů ve stejném běhu. Metoda nabízí alternativu k triple kvadrupolu pro rutinní monitoring hormonů v pitné vodě dle EPA Method 539, se zachováním nebo zlepšením citlivosti a selektivity.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj vysokého rozlišení pro cílené i necílené screeningy, integrace datově nezávislého sběru fragmentů (DIA) a rozšíření aplikací na širší spektrum mikroznečišťujících látek v různých matricích.

Závěr

LC-HRAM PRM na Q Exactive poskytuje citlivou, selektivní a robustní alternativu k MS/MS metodám pro stanovení hormonů v pitné vodě dle EPA 539, s přidanou hodnotou kombinace kvantifikace a identifikace v jednom běhu.

Reference

1. EPA. Contaminants of Emerging Concern in Water.
2. Winslow S.D. et al., Environ. Sci. Technol. 2006, 40, 281–288.
3. EPA Method 539: Determination of Hormones in Drinking Water by SPE and LC-ESI-MS/MS, 2010.
4. Unregulated Contaminant Monitoring Rule 3 (UCMR3), EPA.
5. Richardson S.D. a Ternes T.A., Anal. Chem. 2014, 86, 2813–2848.