Analysis of Nine N-Nitrosamines Using Liquid Chromatography - High-Resolution, Accurate-Mass Mass Spectrometry

Význam tématu

Praktická analýza N-nitrosaminů je klíčová kvůli jejich mutagenním a karcinogenním vlastnostem. Tyto sloučeniny se běžně vyskytují v potravinách i ve vodních matrikách, a proto jejich spolehlivé stanovení přispívá k ochraně veřejného zdraví a kvalitě vody.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřuje na vývoj citlivé a robustní chromatograficko-masové metody pro separaci, identifikaci a kvantifikaci devíti N-nitrosaminů v pitné a odpadní vodě s využitím vysokého rozlišení a přesné hmotnostní spektrometrie.

Použitá instrumentace

• UHPLC Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 RSLC s kolonkou Hypersil GOLD C18 100 × 2.1 mm, 1.9 μm
• Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometer
• Software Xcalibur verze 2.2 SP1 a DCMSLink verze 2.12

Použitá metodika

• Příprava standardních roztoků cílových sloučenin a interních standardů (NDMA-d6, NDPA-d14)
• Solid-phase extrakce podle US EPA Metody 521 s přídavkem interních standardů před analýzou
• Chromatografické podmínky: mobilní fáze A (voda + 0,1 % kyselina mravenčí), B (methanol + 0,1 % kyselina mravenčí), tok 500 μL/min, injekční objem 100 μL, gradientní eluce
• MS podmínky: full scan, rozlišení 70 000, m/z 50–500, ESI pozitivní režim, napětí 5,5 kV, teplota kapiláry 350 °C, hořák 100 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje retencí analyzovaných N-nitrosaminů mezi 0,81 až 4,21 min, přesnosti měření m/z v rozmezí ±3 ppm, detekčních limitů 0,4–12 ng/L a obnov 68–83 % v pitné i odpadní vodě. Linearita byla potvrzena s koeficientem R2 >0,992, s přesností (bias) do 8,2 % a opakovatelností pod 19 %.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená LC-HRAM-MS metoda představuje rychlejší a vysoce citlivou alternativu k tradičním GC-MS postupům, umožňuje stanovení stopových koncentrací N-nitrosaminů v režimu rutinního monitoringu pitné a odpadní vody.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy o další N-nitrosaminy a jejich prekurzory
• Integrace s automatizovanou SPE a vysokoprotočnostními platformami
• Využití pokročilé datové analýzy a strojového učení pro zvýšení selektivity a citlivosti

Závěr

Vyvinutá metoda spojuje vysoké rozlišení, přesnou hmotnostní spektrometrii a účinnou extrakci, čímž zajišťuje robustní, citlivé a rychlé stanovení devíti N-nitrosaminů v různých vodních matricích.

Reference

1. Ngongang A.D., Duy S.V., Sauvé S. Analysis of nine N-nitrosamines using liquid chromatography-accurate mass high resolution-mass spectrometry on a Q-Exactive instrument. Anal. Methods. 2015. DOI: 10.1039/C4AY02967D
2. U.S. Environmental Protection Agency. Method 521: Determination of Nitrosamines in Drinking Water. 2005.