Analyse de traces d'hormones dans l'eau de ville par LC-MS/MS
Anastasia Domanov1, Matias Kopperi2, Jevgeni Parshintsev2, Patrik Appelblad3, Stephane Mabic1
1Lab Water Solutions, Merck, Guyancourt, France, 2University of Helsinki, Department of Chemistry, Laboratory of Analytical Chemistry, Finland, 3Advanced Analytical, Merck, Solna, Sweden
Trois hormones ont été détectées par LC-MS/MS dans l'eau de ville de différents laboratoires. Après purification par des systèmes de purification d'eau Milli-Q®, les hormones n'ont plus été détectées dans l'eau ultra pure produite, qui a alors pu servir à l'analyse d'hormones par LC-MS/MS.
Rôle de l'eau ultra pure dans les analyses par LC-MS/MS
La HPLC couplée à la spectrométrie de masse (MS) est utilisée pour analyser les traces de composés organiques afin de répondre aux préoccupations concernant la santé et la sécurité environnementale. Ces méthodes ont des seuils de détection très bas, il est donc crucial d'éviter, ou au moins de réduire autant que possible, la contamination durant la procédure expérimentale. Les composants de l'instrument d'HPLC, le spectromètre de masse1, le traitement et la manipulation des échantillons2, ainsi que les réactifs et solvants utilisés dans les analyses peuvent tous contribuer aux problèmes de contamination.
L'eau joue un rôle important en HPLC, où elle est beaucoup utilisée dans la procédure. Il est essentiel que les analytes détectés proviennent bien des échantillons et non de l'eau employée lors des différentes étapes de l'expérience (notamment durant la préparation des échantillons, des étalons, des blancs et des éluants, ou durant le rinçage/lavage des systèmes de HPLC et de MS).
Analyse de traces d'hormones
Les hormones sont des exemples de nouveaux contaminants préoccupants (CEC pour Contaminants of Emerging Concern) qui ont été détectés à l'état de traces dans les eaux environnementales et de boisson partout dans le monde2,3. Même à très faible concentration, les CEC pourraient potentiellement avoir des effets éco-toxicologiques3.
Trois échantillons d'eau de ville provenant de France, d'Espagne et de Chine ont été analysés. De l'estradiol et de l'androstérone ont été détectés dans l'eau de ville alimentant des laboratoires en France et en Espagne, tandis que de la corticostérone a été détectée dans l'échantillon d'eau provenant du laboratoire situé en Chine. Le Tableau 1 récapitule les résultats de l'analyse LC-MS/MS et la Figure 1 montre le chromatogramme de l'estradiol en mode MRM (Multiple Reaction Monitoring).
L'eau ultra pure produite dans chaque laboratoire a été analysée pour y rechercher la présence de ces trois hormones en utilisant la même méthode que celle utilisée pour l'analyse de l'eau de ville. Aucune hormone n'a été détectée dans l'eau ultra pure produite par les trois laboratoires (Tableau 1).
Figure 1.Chromatogramme MRM (ESI+) de l'estradiol dans l'eau de ville et dans l'eau ultra pure obtenue après purification à l'aide de systèmes Milli-Q®. Les données présentées sont des données isolées relatives à une localisation donnée, et ne sont en aucun cas représentatives de l'eau des pays dans lesquels les échantillons ont été prélevés.
L'ampleur de la contamination organique est importante en analyses de traces par LC-MS/MS. Le niveau de carbone oxydable total (COT) donne une indication générale de la contamination organique. Un niveau de COT inférieur à 5 ppb est recommandé pour la LC-MS/MS, niveau qui est atteint par les systèmes d'eau ultra pure Milli-Q®.
Conditions expérimentales pour l'analyse des hormones dans l'eau
Systèmes de purification d'eau de laboratoire
Dans les laboratoires chinois et espagnol, un système de prétraitement d'eau Milli-Q® intégrant un module d'osmose inverse intelligente, un module d'électrodésionisation Elix® et une lampe UV bactéricide, similaire au système Milli-Q® IX, a été utilisé. Après l'étape de prétraitement, un système de polissage Milli-Q®, similaire au système Milli-Q® IQ 7000, a permis de produire de l'eau ultra pure.
Dans le laboratoire français, un système intégré de purification d'eau pure et ultra pure Milli-Q®, comparable au système Milli-Q® IQ 7003, a été employé pour produire de l'eau ultra pure.
Instrumentation
Les analyses LC-MS ont été effectuées sur un système HPLC Agilent® 1290 Infinity couplé à un système Agilent® 6420 triple quadripôle (ESI+, MRM). Une colonne Hibar® HR 50-2,1 équipée d'une phase stationnaire post-silanisée (endcapped) Purospher® STAR RP-18 (2 µm) a été utilisée pour séparer les hormones avec un gradient d'élution.
Échantillons et étalons
La quantification a été réalisée par la méthode des ajouts dosés (étalons : androstènedione, androstérone, corticostérone, cortisone, estradiol, estrone, progestérone, OH-progestérone, testostérone). Des échantillons de 1 l d'eau de ville et d'eau ultra pure provenant de systèmes de purification d'eau Milli-Q® ont été recueillis et enrichis par extraction en phase solide (SPE) avant analyse LC-MS/MS. Les échantillons ont été analysés en triple et la quantification a été effectuée selon la méthode des ajouts dosés.
Avantages de l'eau ultra pure dans l'analyse des hormones dans les échantillons environnementaux
Les analyses LC-MS/MS reposent sur des solvants de grande qualité qui sont exempts de contaminants susceptibles de causer des interférences. Même si les molécules analysées par un scientifique sont présentes dans l'eau de ville de son laboratoire, les systèmes Milli-Q® sont capables de produire de l'eau ultra pure dépourvue de contaminants organiques, rendant ainsi l'eau compatible avec les analyses LC-MS/MS les plus sensibles.
Références bibliographiques
Pour continuer à lire, veuillez vous connecter à votre compte ou en créer un.
Vous n'avez pas de compte ?