Analisi di ormoni in tracce nell’acqua di rete mediante 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
Nell’acqua di rete di diversi laboratori è stata rilevata la presenza di tre ormoni con metodi di LC-MS/MS. Successivamente alla purificazione di quest’acqua con sistemi Milli-Q®, gli ormoni non venivano più rilevati nell’acqua ultrapura prodotta, che poteva quindi essere utilizzata per analisi LC-MS/MS di ormoni.
Il ruolo dell’acqua ultrapura nelle analisi LC-MS/MS
L’HPLC accoppiata alla spettrometria di massa (MS) è utilizzata per analisi in tracce di composti organici nell’intento di risolvere problematiche concernenti la salute e la sicurezza. Poiché questi metodi presentano limiti di rivelazione estremamente bassi, durante il processo sperimentale è essenziale evitare, o almeno minimizzare, qualunque contaminazione. Componenti del cromatografo e dello spettrometro di massa1, gestione e manipolazione dei campioni2, ma anche reagenti e solventi utilizzati nelle analisi possono contribuire tutti quanti alla contaminazione e ai problemi che ne conseguono.
L’acqua riveste un ruolo importante nell’HPLC perché è ampiamente utilizzata in tutte le fasi del processo. È essenziale che gli analiti rilevati vengano dai campioni e non dall’acqua impiegata nelle diverse fasi dell’esperimento (come la preparazione dei campioni, degli standard, dei bianchi e degli eluenti oppure il risciacquo/ flussaggio dei sistemi per HPLC e MS).
Analisi di ormoni in tracce
Gli ormoni sono esempi di contaminanti emergenti (CEC) rilevati in tracce nelle acque ambientali e potabili di tutto il mondo.2,3 I CEC sono potenzialmente in grado di esercitare effetti ecotossicologici anche in concentrazioni estremamente ridotte.3
Si sono analizzati tre campioni di acqua di rete provenienti da Francia, Spagna e Cina. Nell’acqua di rete del laboratorio francese e di quello spagnolo si è rilevata la presenza di estradiolo e androsterone, mentre nel campione d’acqua proveniente dal laboratorio cinese è stato individuato il corticosterone. La Tabella 1 riassume i risultati delle analisi LC-MS/MS e la Figura 1 mostra i cromatogrammi dell’estradiolo acquisiti in modalità di monitoraggio a reazione multipla (MRM).
L’acqua ultrapura prodotta in ciascuno di questi laboratori è stata analizzata per la presenza dei suddetti tre ormoni utilizzando lo stesso metodo seguito per le analisi dell’acqua di rete. In tutti e tre i laboratori, nell’acqua ultrapura non si sono rilevati ormoni (Tabella 1).
Figura 1.Cromatogrammi MRM (ESI+) dell’estradiolo nell’acqua di rete e nell’acqua ultrapura dopo la purificazione con sistemi Milli-Q®. Si tratta di dati una tantum e riferiti a località singole; non sono pertanto rappresentativi dell’acqua nei diversi paesi di origine dei campioni.
Il grado di contaminazione organica dell’acqua è importante nelle analisi LC-MS/MS in tracce. Un’indicazione generale della contaminazione organica si ottiene con la determinazione del carbonio ossidabile totale (TOC). Per le analisi LC-MS/MS, si raccomandano livelli di TOC inferiori a 5 ppb, raggiungibili con i sistemi per la produzione di acqua ultrapura Milli-Q®.
Condizioni sperimentali per l’analisi di ormoni nell’acqua
Sistemi di purificazione Lab Water
Nel laboratorio cinese e in quello spagnolo si è utilizzato un sistema per il pretrattamento dell’acqua Milli-Q®, comprendente osmosi inversa intelligente, elettrodeionizzazione Elix® e lampada UV battericida, simile al sistema Milli-Q® IX. Dopo il pretrattamento, per produrre acqua ultrapura ci si è avvalsi di una soluzione Milli-Q® per la purificazione finale, simile al sistema Milli-Q® IQ 7000.
Nel laboratorio francese, per erogare l’acqua ultrapura si è utilizzata una soluzione Milli-Q® integrata capace di produrre acqua pura e ultrapura, simile al sistema Milli-Q® IQ 7003.
Strumentazione
Le analisi LC-MS sono state condotte su un cromatografo HPLC Agilent® 1290 Infinity accoppiato a uno spettrometro Agilent® 6420 a triplo quadrupolo (ESI+, MRM). Per separare gli ormoni mediante eluizione in gradiente si è utilizzata una colonna Hibar® HR 50-2.1 con fase stazionaria Purospher® STAR RP-18 endcapped (2 µm).
Campioni e standard
Per la quantificazione si è utilizzato il metodo dell’aggiunta dello standard (standard: androstenedione, androsterone, corticosterone, cortisone, estradiolo, estrone, progesterone, OH-progesterone, testosterone). Si sono raccolti campioni di acqua di rete e di acqua ultrapura prodotta dai sistemi di purificazione Milli-Q® del volume di 1 L; prima delle analisi LC-MS/MS, essi sono stati arricchiti mediante estrazione in fase solida (SPE). I campioni sono stati analizzati in triplo e la quantificazione è stata effettuata con il metodo dell’aggiunta dello standard.
Vantaggi dell’impiego di acqua ultrapura per le analisi di ormoni in campioni ambientali
Nelle analisi LC-MS non si può fare a meno di solventi di elevata qualità e privi di contaminanti che potrebbero causare interferenze. Anche se nell’acqua di rete di un laboratorio sono presenti le molecole di interesse dei ricercatori che ci lavorano, i sistemi Milli-Q® sono in grado di erogare acqua ultrapura priva di contaminanti organici e quindi idonea anche per le analisi LC-MS/MS più sensibili.
Bibliografia
Per continuare a leggere, autenticati o crea un account.
Non hai un Account?