高速液体クロマトグラフィー ESI Q TOF MS と光誘起分解によるエリスロマイシンの除去を使用して水生環境における医薬品の識別

この方法は、水生環境における抗生物質の認識など、環境保護における重要な質問に答えるのに役立ちます。この技術の主な利点は、非常に低濃度の医薬品汚染物質を検出し、同時にそれらを識別できることです。この方法は、医薬品や廃水の影響、河川水に関する洞察を得ることができますが、水生環境中の農薬やホルモン様物質など、他のシステムにも適用できます。

この手順を開始するには、約1リットルの水を集めてサンプルを調製します。ブルーバンドフィルターでサンプルをフィルタリングして、コース粒子を除去します。次に、固相抽出カートリッジに3ミリリットルのメタノールを加えて平衡化します。

メタノールがカートリッジから出るのを待ってから、3ミリリットルの超純水を追加します。水がカートリッジを離れたら、濾液を塗布し、ダイヤフラムポンプまたはその他の適度な真空を使用して流速を上げます。ですから、事前集中が非常に重要です。

必ず、正しい固相の固相を持つ固相抽出カートリッジを使用してください。サンプルを3ミリリットルの超純水で洗浄します。次に、3ミリリットルのエタノールを使用して、カートリッジソルビン酸から分析種を溶出します。

ロータリーエバポレーターを使用して、溶出した分析種を濃縮し、乾燥させます。得られた残留物を1ミリリットルの超純水に溶解します。この後、シリンジフィルターで溶液をろ過します。

HPLC-ESI-QTOF-MSによるノンターゲット分析を行う準備ができるまで、バイアルで保存してください。UV照射実験は、目的の抗生物質化合物を超純水に溶かし、最終濃度20ミリグラム/リットルを目指します。この溶液の750ミリリットルを1リットルのフォトリアクターに移します。

次に、マグネチックスターラーを追加し、15ワットのUVランプを反応器に導入します。500RPMで攪拌を開始します。塩酸またはアンモニアを滴下して添加し、pHを希望の値に調整します。

シリンジを使用して、2ミリリットルの反応溶液を2ミリリットルのガラスバイアルに移します。このバイアルを時間ゼロでサンプルとしてマークします。この後、UVランプのスイッチを入れ、経過時間の追跡を開始します。

最初の5分間は30秒ごとに2ミリリットルのサンプルを採取します。その後、実験の残りの部分で60秒ごとにサンプルを採取します。分析の準備ができるまで、バイアルを摂氏4度で保管します。

LC MSを開始するには、バイアルをオートサンプラーに移します。テキストプロトコルの表1に示されているように、関連するすべてのパラメータを設定し、測定を開始します。高分解能MSおよびMS/MSラティチュードを使用することは、水中の医薬品のノンターゲット分析に最も有望な手法です。

次に、テキストプロトコルで説明されているように、速度論的解析と曲線フィッティングを実行します。この研究では、河川水と超純水の両方のサンプルを分析して、医薬品汚染物質を検出および特定します。固相抽出後、各河川水サンプルは黄緑色または濃い緑色をしており、クロロフィル含有物質の存在を示しています。

超純水のサンプルは、予想通り透明でした。代表的な河川水サンプルのベースピーククロマトグラムには 25 を超えるピークが含まれ、それぞれに異なる化合物が反映されていました。次に、これらの物質は、分子式を導き出し、それらを利用可能な参照標準と比較することによって同定されます。

この比較は、ベータ遮断薬メトプロロール、鎮痛剤カルバマゼピン、マクロライド系抗生物質エリスロマイシンA、およびその誘導体であるアンヒドロエリスロマイシンAを含むドイツの地表水に含まれるいくつかの医薬品の存在を明らかにします。濃度時間図は、pH 7で最速の分解が起こり、最も遅いのはpH 3で見られることを示しており、この抗生物質の光誘起分解は中性pHで行うべきであることを示しています。この手順に続いて、SESP-NMRアルビトリップMS-OTUCなどの他の方法を実行して、分解物の酸化やティップオフOLL化などの追加の質問に答えることができます。

このビデオを見れば、人工水域や環境水域における医薬品の分析方法や、その光照射による排泄物の検出方法について十分に理解できるはずです。化学薬品、医薬品、河川水、廃水を扱う作業は危険であり、個人用防護服、外装、廃水の場合は、この手順を実行する前または前に必ず予防接種を受ける必要があることを忘れないでください。