Robust and Fast Analysis with an RSLC PA2 Column of Four Tobacco Specific Nitrosamines in Cigarettes by LC-MS/MS

Význam tématu

Tobákové nitrosaminy (TSNA) jsou vysoce karcinogenní látky vznikající při úpravě tabáku. Jejich přesné sledování je klíčové pro hodnocení rizik a zajištění kvality tabákových výrobků.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout citlivou, rychlou a robustní LC-MS/MS metodu pro kvantifikaci čtyř hlavních TSNA v cigaretách (NNN, NAT, NAB, NNK) s minimální přípravou vzorku a vysokým průtokem laboratoře.

Použitá metodika a instrumentace

U vzorků tabáku se provádí extrakce 100 mM octanu amonného, filtrace a přídavek izotopově značeného interního standardu NNK-d4. Chromatografie probíhá na kolonce Acclaim RSLC PA2 (5 × 2,1 mm, 2,2 µm) při 60 °C s mobilní fází 10 % acetonitrilu v 1 mM octanu amonném (pH 8,0), průtokem 0,5 ml/min a injekcí 10 µl. Detekce je realizována tandemovou hmotnostní spektrometrií (Thermo TSQ Quantum Access SRM, H-ESI) a UV detektorem při 230 nm.

Instrumentace

• HPLC: Dionex P680 dual ternary pump, ASI-100 autosampler, TCC-100 termostatovaná kolonnová komora, UVD340U detektor
• MS: TSQ Quantum Access s H-ESI rozhraním
• Software: Xcalibur 2.0, DCMSLink for Xcalibur

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje separace TSNA do 3,5 min s retenčním faktorem k′ > 4 a rozlišením Rs > 2. Selektivní SRM přechody umožňují detekci až 0,1 ng injektovaného analyzátu. Kalibrační křivky při osmi bodech (2–1000 ng/ml) vykazují R2 > 0,99 a MDL v rozmezí 0,22–0,38 ng/ml. Přesnost a opakovatelnost jsou velmi dobré (< 4,5 % RSD), s výjimkou nízkých hladin u NAB a NAT, kde se doporučuje izotopově značený standard pro každý analyzát.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje vysoký průtok analýzy, redukuje útlum iontů i potřebu složité přípravy vzorku. Je vhodná pro QA/QC v tabákovém průmyslu a rychlé monitorování TSNA v různých typech tabákových výrobků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnosti zahrnují rozšíření aplikace na biologické vzorky (např. krev, moč), implementaci více izotopově značených standardů, automatizaci přípravy vzorků a rozšíření stanoveného spektra nitrosaminů i jiných kontaminantů.

Závěr

Vyvinutá LC-MS/MS metoda s Acclaim RSLC PA2 kolonkou poskytuje rychlé, citlivé a robustní stanovení čtyř TSNA v cigaretách a prokázala vysokou odolnost při více než 1000 injekcích.

Reference

1. Hecht S.S., Hoffmann D. Carcinogenesis 1988, 9, 875–884
2. Adams J.D. et al. J. Chromatogr. A 1983, 256, 347–351
3. Krull I.S. et al. J. Chromatogr. A 1983, 260, 347–362
4. Wu W., Ashley D.L., Watson C.H. Anal. Chem. 2003, 75, 4827–4832
5. Wagner K.A. et al. Anal. Chem. 2005, 77, 1001–1006
6. Wu J. et al. Anal. Chem. 2008, 80, 1341–1345