Rapid determination of ethinylestradiol (17α-EE2) to 15 pg/L using EQuan MAX online SPE coupled to a Q Exactive Focus Orbitrap LC/MS/MS system
Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Voda z povrchových a odpadních zdrojů často obsahuje endokrinně disruptivní látky, které i v tracech způsobují narušení ekosystémů a ohrožení pitné vody. Mezi nejaktivnější estrogeny patří 17α-ethinylestradiol (17α-EE2), pro nějž EU v rámci Směrnice o vodním rámci (WFD) stanovila limit detekce 35 pg/L. Tato přísná hranice představuje analytickou výzvu vyžadující citlivé, selektivní a zároveň efektivní metody.
Cílem studie bylo ověřit proveditelnost a výkon online SPE s termálními Orbitrap MS pro stanovení 17α-EE2 na úrovni požadované WFD. Konkrétně autoři nasadili systém EQuan MAX Plus v režimu online SPE s Q Exactive Focus Orbitrap MS a sledovali dosažitelnou LOD, LOQ, linearitu, dobu analýzy i potvrzení identity pomocí MS/MS.
Kalibrace 25–1600 pg/L dosáhla výborné linearity (R2=0,9998). Z šesti opakování 100 pg/L standardu vypočteno LoD 15 pg/L (4,65×SD) a LoQ 29 pg/L (9×SD) s RSD 3,4 %. Analýza reálného vzorku odpadních vod ukázala koncentraci 337 pg/L 17α-EE2. Navíc metoda umožnila chromatografické rozlišení izomerů 17α- a 17β-EE2, čímž se zabránilo nadhodnocení výsledků. Doba jedné analýzy byla pod 30 minut, tedy až 30× rychlejší než offline SPE postupy.
Propojení online SPE EQuan MAX Plus a Q Exactive Focus Orbitrap MS poskytuje rychlou, citlivou a selektivní metodu pro stanovení 17α-EE2 na úrovni jednotek pg/L. Metoda splňuje požadavky EU WFD, výrazně snižuje čas i náklady a nabízí perspektivu pro rutinní environmentální monitoring.
Příprava vzorků, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Voda z povrchových a odpadních zdrojů často obsahuje endokrinně disruptivní látky, které i v tracech způsobují narušení ekosystémů a ohrožení pitné vody. Mezi nejaktivnější estrogeny patří 17α-ethinylestradiol (17α-EE2), pro nějž EU v rámci Směrnice o vodním rámci (WFD) stanovila limit detekce 35 pg/L. Tato přísná hranice představuje analytickou výzvu vyžadující citlivé, selektivní a zároveň efektivní metody.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit proveditelnost a výkon online SPE s termálními Orbitrap MS pro stanovení 17α-EE2 na úrovni požadované WFD. Konkrétně autoři nasadili systém EQuan MAX Plus v režimu online SPE s Q Exactive Focus Orbitrap MS a sledovali dosažitelnou LOD, LOQ, linearitu, dobu analýzy i potvrzení identity pomocí MS/MS.
Použitá metodika a instrumentace
- Online SPE: EQuan MAX Plus LC/MS systém s náhradními kolonkami Thermo Hypersil GOLD aQ (20 × 2,1 mm, 12 μm) pro loading 5 mL vzorku při 0,5 mL/min.
- Analytická LC: Acclaim VANQUISH Polar Advantage (150 × 2,1 mm, 2,2 μm), teplota 40 °C, 0,3 mL/min, mobilní fáze voda a methanol s 0,3 mM amonného fluoridu, gradient 30 minut.
- MS detekce: Q Exactive Focus Orbitrap s HESI-II v negativním módu, PRM akvizice m/z 195,1705, rozlišení 70 000 FWHM, HCD kolize 50 eV, potvrzení špiček pomocí fragmentů m/z 143,0502 a 145,0660.
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrace 25–1600 pg/L dosáhla výborné linearity (R2=0,9998). Z šesti opakování 100 pg/L standardu vypočteno LoD 15 pg/L (4,65×SD) a LoQ 29 pg/L (9×SD) s RSD 3,4 %. Analýza reálného vzorku odpadních vod ukázala koncentraci 337 pg/L 17α-EE2. Navíc metoda umožnila chromatografické rozlišení izomerů 17α- a 17β-EE2, čímž se zabránilo nadhodnocení výsledků. Doba jedné analýzy byla pod 30 minut, tedy až 30× rychlejší než offline SPE postupy.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazná úspora času díky online SPE a zrychlené chromatografii.
- Nižší spotřeba vzorku (5 mL) i spotřebního materiálu.
- Vysoká citlivost a spolehlivá identifikace pomocí Orbitrap PRM MS/MS.
- Splnění legislativních požadavků EU WFD pro monitoring estrogenů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření online SPE Orbitrap metod na další endokrinně aktivní látky a farmaka.
- Vývoj multiplexních screeningových metod pro komplexní environmentální monitoring.
- Další optimalizace rozlišení a zkrácení doby analýzy pro vysokoprůtokové laboratoře.
Závěr
Propojení online SPE EQuan MAX Plus a Q Exactive Focus Orbitrap MS poskytuje rychlou, citlivou a selektivní metodu pro stanovení 17α-EE2 na úrovni jednotek pg/L. Metoda splňuje požadavky EU WFD, výrazně snižuje čas i náklady a nabízí perspektivu pro rutinní environmentální monitoring.
Reference
- Thrupp T.J.; Runnalls T.J.; Scholze M.; Kugathas S.; Kortenkamp A.; Sumpter J.P. The consequences of exposure to mixtures of chemicals: Something from ‘nothing’ and ‘a lot from little when fish are exposed to steroid hormones. Science of the Total Environment 2018;619–620:1482–1492.
- Runnalls T.J.; Margiotta-Casaluci L.; Kugathas S.; Sumpter J.P. Pharmaceuticals in the aquatic environment: steroids and anti-steroids as high priorities for research. Human and Ecological Risk Assessment 2010;16:1318–1338.
- Standing Committee of Analysts. The determination of steroid oestrogens in waters using chromatography and mass spectrometry. 2008.
- European Commission. EU Water Framework Directive. 2000.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Rapid Determination of Ethynylestradiol (17EE2) to 15 pg/L in wastewater using Thermo Scientific EQuan MAX Plus LC-MS on-line SPE and Thermo Scientific Q Exactive Focus hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometer
2018|Thermo Fisher Scientific|Postery
Rapid Determination of Ethynylestradiol (17EE2) to 15 pg/L in wastewater using Thermo Scientific EQuan MAX Plus LC-MS on-line SPE and Thermo Scientific Q Exactive Focus hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometer Neville Llewellyn1; Gary Woffendin1; Olaf Scheibner2; Jonathan Beck3; Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
spe, speprm, prmexactive, exactivehybrid, hybridfocus, focusorbitrap, orbitrapquantitation, quantitationquadrupole, quadrupoleframework, frameworkphase, phaseclean, cleanequantm, equantmorbitap, orbitapmethod, methodevaporation
NEMC: Rapid Determination of Ethynylestradiol (17EE2) to 15 pg/L in wastewater using Thermo Scientific EQuan MAX Plus LC-MS on-line SPE and Thermo Scientific Q Exactive Focus hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometer
2018|Thermo Fisher Scientific|Postery
Rapid Determination of Ethynylestradiol (17EE2) to 15 pg/L in wastewater using Thermo Scientific EQuan MAX Plus LC-MS on-line SPE and Thermo Scientific Q Exactive Focus hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometer Neville Llewellyn1; Gary Woffendin1; Olaf Scheibner2; Jonathan Beck3; Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
spe, speprm, prmexactive, exactivehybrid, hybridfocus, focusorbitrap, orbitrapquantitation, quantitationquadrupole, quadrupoleframework, frameworkphase, phaseclean, cleanequantm, equantmorbitap, orbitapmethod, methodevaporation
Quantitative Comparison of Hormones in Drinking Water Between MS/MS and Orbitrap Technology
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Ali Haghani and Andy Eaton, Eurofins Eaton Analytical, Inc. Monrovia, CA Richard F. Jack, Claudia P.B. Martins, and Dipankar Ghosh, Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA Key Words Contaminants of emerging concern, CEC, endocrine disrupting compound, EDC, micropollutants,…
Klíčová slova
equilin, equilindrinking, drinkingestriol, estriolestrone, estronehormones, hormonestestosterone, testosteronelcmrl, lcmrlorbitrap, orbitraptriple, triplequadrupole, quadrupolehrama, hramaepa, epawater, waterfortified, fortifiedhram
Thermo Scientific Water Analysis - Compliance and Workflows European Water Framework Directive
2016|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Thermo Scientific Water Analysis Compliance and Workflows European Water Framework Directive 2013/39/EU An introduction to the 2013/39/EU Directive Many chemicals produced by human industrial activities have a negative impact on the aquatic environment, even at extremely low concentrations. Some very…
Klíčová slova
tsq, tsqsrm, srmthermo, thermoptv, ptvscientific, scientificicp, icpequan, equanspe, speseries, seriestriple, triplequadrupole, quadrupoleextraction, extractionquantiva, quantivaendura, enduracompounds