Reduced injection volume applied to the quantitation of cylindrospermopsin and anatoxin-a in drinking water according to EPA Method 545

Význam tématu

Monitoring cyanotoxinů jako anatoxin-a a cylindrospermopsinu v pitné vodě je nezbytný pro řízení bezpečnosti zásobování vodou. Zatímco anatoxin-a působí jako neurotoxin s akutními účinky, cylindrospermopsin ohrožuje játra a ledviny. Vzhledem k rostoucímu výskytu škodlivých řasových květů a mezinárodním regulačním požadavkům představuje citlivá a spolehlivá analytická metoda klíčový nástroj pro vodohospodářské laboratoře a kontrolní programy.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo ověřit efektivitu LC-ESI-MS/MS metody podle EPA Method 545 pro kvantifikaci anatoxin-a a cylindrospermopsinu při významně sníženém objemu injekce (5 µl, 10 µl a 25 µl). Studie hodnotila citlivost, přesnost, opakovatelnost a schopnost plnit požadavky na minimální hlásitelný limit (MRL) při nižší zatěžovací dávce vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda vychází z EPA 545, zahrnuje:

• Uchovávání vzorku v 0,1 % kyseliny bisulfátové a 0,01 % kyseliny askorbové
• Trojný cyklus zmrazit-rozmrazit a filtraci přes 0,2 µm PVDF filtr
• Přidání interních standardů fenylalanin-d5 a uracil-d4
• Přímá injekce do LC-MS/MS s mobilními fázemi 100 mM octanu v vodě a methanolu
• Objemy injekcí 5 µl, 10 µl a 25 µl

Použitá instrumentace

Analýza byla prováděna na systému:

• Thermo Scientific UltiMate 3000 LC
• Thermo Scientific TSQ Quantis triple quadrupole MS se HESI zdrojem

Klíčové parametry zdroje:

• Sprejové napětí 3500 V
• Sheath Gas 45 Arb, Aux Gas 10 Arb
• Teplota ion transfer tube 325 °C, vaporizer 275 °C

Detekční podmínky SRM (př.: anatoxin-a 166›131 m/z, kolizní energie 18 V, RF lens 100 V).

Hlavní výsledky a diskuse

Křivky kalibrace splňovaly kritéria EPA 545 s odchylkou ≤ ±50 % na úrovních ≤ MRL a ≤ ±30 % nad MRL. Metodický blank vykazoval < 1/3 MRL pro všechny analyty. Při 10× MRL byla prokázána přesnost v rozmezí −30 až +30 % a opakovatelnost (%RSD) pod 20 %. Potvrzení MRL pomocí predikčního intervalu (PIR) se pohybovalo v rámci 50–150 %. Analýza reálného vzorku z vodovodu ukázala návratnosti 91–125 % a RSD do 6 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí výrazné snížení objemu vstřiku oproti doporučeným postupům, což snižuje zatížení matrix a prodlužuje intervaly mezi údržbami LC-MS. Díky vysoké citlivosti a robustnosti je vhodná pro úlohy QA/QC, sledování neřízených kontaminantů a povodňové programy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k:

• Integraci online SPE pro automatizaci přípravy vzorků
• Využití vysokého rozlišení MS pro širší spektrum toxických látek
• Miniaturizaci a zelenou chemii při minimalizaci objemu a spotřeby reagencií

Závěr

Ověřený postup na platformě TSQ Quantis umožňuje spolehlivou a reprodukovatelnou kvantifikaci anatoxin-a a cylindrospermopsinu s nižšími objemy injekce bez ztráty citlivosti. Metoda plní požadavky EPA Method 545 a je vhodná pro pravidelný monitoring pitné vody.

Reference

1. U.S. EPA Method 545: Determination of Cylindrospermopsin and Anatoxin-A in Drinking Water by LC/ESI-MS/MS, verze 1.0, duben 2015.
2. U.S. EPA. Monitoring Unregulated Drinking Water Contaminants. EPA.gov, accessed April 23, 2017.