Identification des produits pharmaceutiques dans l’environnement aquatique à l’aide de HPLC-ESI-Q-TOF-MS et élimination d’érythromycine par dégradation Photo

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés en matière de protection de l’environnement, telles que la sensibilisation aux antibiotiques dans le milieu aquatique. Le principal avantage de cette technique est qu’elle permet de détecter des polluants pharmaceutiques à de très faibles concentrations et de les identifier simultanément. Même si cette méthode peut fournir des informations sur l’influence des produits pharmaceutiques et des eaux usées et des eaux fluviales, elle peut également être appliquée à d’autres systèmes, tels que les pesticides ou les substances hormonales dans l’environnement aquatique.

Pour commencer cette procédure, prélevez environ un litre d’eau pour préparer les échantillons. Filtrez l’échantillon sur un filtre à bande bleue pour éliminer les particules de parcours. Ensuite, ajoutez trois millilitres de méthanol dans la cartouche d’extraction en phase solide pour l’équilibrer.

Attendez que le méthanol quitte la cartouche, puis ajoutez trois millilitres d’eau ultra-pure. Une fois que l’eau a quitté la cartouche, appliquez le filtrat et utilisez une pompe à membrane, ou un autre vide modéré, pour augmenter la vitesse d’écoulement. La pré-concentration est donc très importante.

Assurez-vous d’utiliser une cartouche d’extraction en phase solide avec la bonne phase solide. Lavez l’échantillon avec trois millilitres d’eau ultra-pure. Utilisez ensuite trois millilitres d’éthanol pour éluer les analytes de la cartouche de sorbate.

À l’aide d’un évaporateur rotatif, concentrez et séchez les analytes élués. Dissoudre le résidu obtenu dans un millilitre d’eau ultra-pure. Après cela, filtrez la solution à travers un filtre à seringue.

Conservez-les dans un flacon jusqu’à ce qu’ils soient prêts à effectuer une analyse non ciblée par HPLC-ESI-QTOF-MS. Pour commencer les expériences d’irradiation UV, dissolvez le composé antibiotique d’intérêt dans de l’eau ultrapure pour atteindre une concentration finale de 20 milligrammes par litre. Transférez 750 millilitres de cette solution dans le photoréacteur d’un litre.

Ensuite, ajoutez un agitateur magnétique et introduisez une lampe UV de 15 watts dans le réacteur. Commencez à remuer à 500 tr/min. En utilisant l’ajout goutte à goutte d’acide chlorhydrique ou d’ammoniac, ajustez le pH à la valeur souhaitée.

À l’aide d’une seringue, transférez deux millilitres de la solution réactionnelle dans un flacon en verre de deux millilitres. Marquez ce flacon comme échantillon au temps zéro. Après cela, allumez la lampe UV et commencez à suivre le temps écoulé.

Prélevez un échantillon de deux millilitres toutes les 30 secondes pendant les cinq premières minutes. Ensuite, prélevez un échantillon toutes les 60 secondes pour le reste de l’expérience. Conservez les flacons à quatre degrés Celsius jusqu’au moment de l’analyse.

Pour commencer la LC MS, transférez le flacon dans l’échantillonneur automatique. Réglez tous les paramètres pertinents comme indiqué dans le tableau un du protocole de texte et démarrez la mesure. L’utilisation de la spectrométrie MS à haute résolution et de la latitude MS/MS est la technique la plus prometteuse pour l’analyse non ciblée des produits pharmaceutiques dans les eaux.

Effectuez ensuite l’analyse cinétique et l’ajustement de la courbe comme indiqué dans le protocole texte. Dans cette étude, des échantillons d’eau de rivière et d’eau ultrapure sont analysés pour détecter et identifier les polluants pharmaceutiques. Après l’extraction en phase solide, chaque échantillon d’eau de rivière a une couleur jaunâtre ou vert foncé, indiquant la présence de substances contenant de la chlorophylle.

Les échantillons d’eau ultrapure sont restés clairs, comme prévu. Un chromatogramme de pointe de base pour les échantillons d’eau de rivière représentatifs contenait plus de 25 pics, chacun reflétant un composé différent. Ces substances sont ensuite identifiées en dérivant les formules moléculaires et en les comparant aux étalons de référence disponibles.

Cette comparaison révèle la présence de plusieurs produits pharmaceutiques présents dans les eaux de surface allemandes, notamment le bêta-bloquant métoprolol, l’analgésique carbamazépine, ainsi que l’antibiotique macrolide érythromycine A, et son dérivé l’anhydroérythromycine A. Des expériences d’irradiation UVC sont ensuite effectuées à différentes valeurs de pH pour déterminer les conditions d’élimination efficaces en utilisant l’érythromycine comme exemple. Les diagrammes temps-concentration montrent que la dégradation la plus rapide se produit à pH 7, tandis que la plus lente est observée à pH 3, ce qui indique que la dégradation photoinduite de cet antibiotique doit être effectuée à un pH neutre. Suite à cette procédure, d’autres méthodes telles que SESP-NMR arbitrip MS-OTUC peuvent être effectuées afin de répondre à des questions supplémentaires telles que l’oxydation des dégradés et l’ollisation de pointe.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’analyser les produits pharmaceutiques dans les plans d’eau artificiels et environnementaux et d’étudier leur élimination induite par photo-irradiation. N’oubliez pas que travailler avec des produits chimiques, des produits pharmaceutiques et des eaux de rivière ou des eaux usées peut être dangereux et que des précautions, telles que des vêtements de protection individuelle, des équipements extérieurs et, en cas d’eaux usées, doivent toujours être vaccinées pendant ou avant d’effectuer cette procédure.