Stanovení steroidních hormonů ve vodě

Význam tématu

Steroidní hormony jsou významnými endokrinními disruptory, které se do vodního prostředí uvolňují z léčiv, veterinárních přípravků i osobní péče. I stopové koncentrace (jednotky ng/l) mohou ovlivnit reprodukční a neurologické funkce vodních organismů i kvalitu pitné vody. Díky nízkým detekčním limitům a požadavku vysoké selektivity představuje jejich analýza analytickou výzvu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a validovat citlivou metodu pro současné stanovení šesti klíčových steroidních hormonů ve vzorcích pitné, kohoutkové, balené i povrchové vody. Metoda musí splňovat nové legislativní limity ČR (snížený limit 17β-estradiolu na 1 ng/l od ledna 2024) a doporučení WHO. Výsledkem je adaptace US EPA metody 539 na platformu off-line SPE a UHPLC-MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro dosažení požadovaného zakoncentrování až 1000× byly vzorky (minimálně 250 ml) extrahovány pomocí pevné fáze (off-line SPE). Analytické stanovení proběhlo na ultraúčinné kapalinové chromatografii spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS) s elektrosprejovou ionizací (ESI).

Instrumentace:

• UHPLC chromatograf se škálovatelnou kolonkou pro vysokou účinnost separace
• Tandemová MS detekce s ESI zdrojem pro selektivní a citlivé měření

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožňuje spolehlivé stanovení následujících analytů s limity kvantifikace 0,8–1,0 ng/l:

• 17β-estradiol (E2)
• 17α-estradiol
• estron (E1)
• estriol (E3)
• 17α-ethinylestradiol (EE2)
• equilin

Získaná data ukázala dobré opakovatelnosti, nízké meze detekce a účinnou eliminaci interferencí z matrice. Čas náročný přípravy vzorku (SPE) je kompenzován vysokou kvalitou výsledků.

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutá metoda poskytuje robustní nástroj pro monitorování steroidních hormonů ve vodě v souladu s legislativou. Je vhodná pro laboratoře zaměřené na QA/QC, průmyslovou a environmentální analýzu i pro výzkumné projekty zkoumající distribuční studie hormonů v povrchových a pitných zdrojích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření panelu analyzovaných mikropolutantů včetně nových hormonálních látek a jejich metabolitů. Automatizace SPE kroků a miniaturizace přípravy vzorku slibují zvýšení kapacity analýzy. Integrace dat s modelováním distribuce hormonů v povrchových a podzemních vodách podpoří cílené zásahy na ochranu vodních ekosystémů.

Závěr

Adaptovaná metoda off-line SPE UHPLC-MS/MS spolehlivě splňuje nové legislativní požadavky na stanovení steroidních hormonů ve vodě. Díky nízkým LOQ a vysoké selektivitě je vhodná pro rutinní monitoring i vědecké studie zaměřené na účinky endokrinních disruptorů.

Reference

• EPA Method 539: Determination of hormones in drinking water by solid phase extraction (SPE) and liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS).
• Goeury K. et al. Assessment of automated off-line solid phase extraction LC-MS/MS to monitor EPA priority endocrine disruptors in tap water, surface water, and wastewater. Talanta 2022, DOI: 10.1016/j.talanta.2022.123216.
• Molnár S., Kulcsár G., Perjési P. Determination of steroid hormones in water samples by liquid chromatography electrospray ionization mass spectrometry using parallel reaction monitoring. Microchemical Journal 2022, DOI: 10.1016/j.microc.2021.107105.