Rapid, high throughput quantitation of cyanotoxins in natural water by UHPLC-MS-MS

Význam tématu

Cyanotoxiny jsou nebezpečné sekundární metabolity sinic, které se hromadí ve sladkovodních ekosystémech a ohrožují kvalitu pitné vody i ekosystémy. Nejčastějším hepatotoxinem je rodina mikroystinů, pro kterou Světová zdravotnická organizace stanovila limity v pitné vodě a Environmentální ochranná agentura USA (EPA) vyžaduje citlivé analytické postupy k jejich stanovení na úrovni desítek nanogramů na litr.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout rychlou a spolehlivou metodu bez potřeby náročného vzorkovacího zahuštění pro kvantifikaci sedmi analogů mikroystinů v přírodních vzorcích vody. Autoři představují osmiminutový UHPLC-MS/MS protokol, který umožňuje sledovat sedm klíčových mikroystinů a jednu vnitřní standardu se splněním požadavků na limity detekce a přesnost.

Použitá metodika

• Příprava standardních směsí mikroystinů v kontinuální řadě 0,1 až 100 ng/ml (pro některé analoga 0,5 až 100 ng/ml).
• Ekvalibrační křivky sedmibodové s objemy injekce 7 µl, celková doba analýzy 8 minut.
• Vzorky z Lake Erie byly filtrovány, přidána vnitřní standarda (20 ng/ml) a analyzovány bez předchozí koncentrace.
• Dva MRM přechody optimalizovány pro každý mikroystin pomocí flow injection analýzy.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Shimadzu Nexera
• Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr Shimadzu LCMS-8050
• Analytický C8 kolona pro separaci cyklických peptidů

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala lineární odezvu s koeficienty determinace r2 nad 0,99 pro všechna sedm analogů. Limity detekce dosahují 0,1 ng/ml pro nejčastější mikroystiny (LR, RR, YR) a 0,5 ng/ml pro vzácnější varianty. Přesnost stanovení vyjádřená odchylkami od 6 do 23 procent splňuje kritéria pro screening. Opakovatelnost vnitřní standardy MC-LR D5 dosáhla RSD 2,5 % z 12 paralelních měření.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé zpracování velkého počtu vzorků bez nutnosti pevné fáze nebo extrakce, čímž výrazně zkracuje čas a nároky na pracovní postup ve vodárenských i výzkumných laboratořích. Umožňuje efektivní monitoring kvality pitné vody a rychlou odezvu na výskyt sinicových květů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Optimalizace děje ionizace a mobilní fáze pro zvýšení citlivosti méně reakčních analogů.
• Použití alternativní fázové chemie kolony k dalšímu zkrácení doby analýzy.
• Automatizace přípravy vzorků a integrace vysokoprůtokové hraniční hmotnostní analýzy pro rozsáhlé screeningové studie.

Závěr

Navržená UHPLC-MS/MS metoda poskytuje robustní a vysoce průchodný způsob kvantifikace sedmi klíčových mikroystinů v přírodních vodách bez náročné přípravy vzorků. Splňuje požadavky na citlivost a přesnost pro rutinní monitoring kvality pitné vody a nabízí potenciál pro další zdokonalení a rozšíření.

Reference

K publikaci nebyly uvedeny externí literární odkazy.