LC-MS okénko: Kvantitativní stanovení hormonů v pitné vodě – porovnání MS/MS instrumentace a Orbitrapu

12.11.2017

Identifikace a kvantitativní stanovení mikropolutantů v povrchové a pitné vodě hraje klíčovou roli v environmentální analýze. Mnohé z těchto látek mohou negativně ovlivňovat funkce endokrinních orgánů či destabilizovat hladinu přirozených hormonů.

Agentura ochrany životního prostředí Spojených států (EPA, United States Enviromental Protection Agency) proto vyvinula metodu pro monitorování hladin těchto látek v povrchové a pitné vodě (EPA Method 539). 

Jedna z posledních generací vysokorozlišovacích technik hmotností spektrometrie (HRAM, High-resolution Accurate Mass Spectrometry) na bázi orbitální iontové pasti však vedle informačně bohatších výsledků pracuje minimálně se srovnatelnou (ne-li lepší) citlivostí a lineárním rozsahem jako např. řada Thermo Scientific ™ Q Exactive™ Hybrid Quadrupole-Orbitrap™ ve spojení s vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC, Ultimate™ 3000 RS UHPLC) (Obr. 1) pracující v PRM (Parallel Reaction Monitoring) módu.

Obr. 1: Thermo Scientific™ Q Exactive™ Hybrid Quadrupole-Orbitrap™  ve spojení s vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC, Ultimate™ 3000 RS UHPLC)

Obr. 1: Thermo Scientific™ Q Exactive™ Hybrid Quadrupole-Orbitrap™ ve spojení s vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC, Ultimate™ 3000 RS UHPLC)

Při použití SRM módu je nejprve v prvním kvadrupólu (Q1) selektován prekurzorový iont, který je následně fragmentován v druhém kvadrupólu (q2) sloužícím jako kolizní cela. Vybraný fragment (produktový iont) je pak analyzován ve třetím kvadrupólu (Q3).

V PRM módu je Q3 nahrazen Orbitrapem a dochází zde k analýze všech produktových iontů. Z toho důvodu přináší PRM technologie uživateli mnohem bohatší kvalitativní informaci, srovnatelné detekční detekční limity a excelentní lineární rozsahy v 5-6 řádech (viz Obr. 2).

Obr. 2: Grafické znázornění SRM a PRM módu

Obr. 2: Grafické znázornění SRM a PRM módu

Ve výsledku bylo celkem 7 sledovaných analytů změřeno s vynikající linearitou (Obr. 3) a následně byly porovnány stanovené detekční limity (DL) za použití klasické MS/MS instrumentace pracující v SRM módu a HRAM Orbitrap instrumentace v PRM módu (Tab. 1).

Obr. 3: Kalibrační křivky vybraných analytů

Obr. 3: Kalibrační křivky vybraných analytů


Tab. 1: Stanovené detekční limity (DL) za použití MS/MS instrumentace a HRAM Orbitrapu, koeficient lineární regrese pro jednotlivé analyty (R^2).

No.

analyt

EPA 539 MS/MS DL

HRAM Orbitrap DL

R^2

[ng/L]

[ng/L]

1

17-α-ethynylestradiol

1,300

0,100

0,99997

2

17-β-estradiol

0,320

0,047

0,99992

3

equilin

0,280

0,480

0,99997

4

estriol

3,000

0,200

0,99998

5

estron

4,000

0,480

0,99991

6

testosteron

0,062

0,027

0,99996

7

4-androsten-3,17-dion

0,370

0,080

0,99550

Veškeré HRAM analýzy splnily limity dané metodikou EPA a jsou tak plně srovnatelné s původní analytickou metodou zahrnující MS/MS stanovení.

Pro více informací si stáhněte kompletní Aplikační list No. 1153