Identificatie van de farmaceutische industrie in het aquatisch milieu met behulp van HPLC-ESI-Q-TOF-MS en eliminatie van erytromycine via foto-geïnduceerde afbraak

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van milieubescherming, zoals bewustzijn van antibiotica in het aquatische milieu. Het grote voordeel van deze techniek is dat het farmaceutische verontreinigingen in zeer lage concentraties kan detecteren en ze tegelijkertijd kan identificeren. Hoewel deze methode inzicht kan geven in de invloed van geneesmiddelen en afvalwater en rivierwater, kan het ook worden toegepast op andere systemen, zoals pesticiden of hormoonachtige stoffen in het aquatische milieu.

Om deze procedure te beginnen, verzamel ongeveer een liter water om de monsters voor te bereiden. Filter het monster over een blauwe bandfilter om grove deeltjes te verwijderen. Voeg vervolgens drie milliliter methanol toe aan de solid phase extraction cartridge om deze te gelijken.

Wacht tot het methanol de cartridge heeft verlaten en voeg vervolgens drie milliliter ultrapuur water toe. Nadat het water de cartridge heeft verlaten, breng het filtraat aan en gebruik een membraanpomp of andere matige vacuüm om de stroomsnelheid te verhogen. Dus pre-concentratie is erg belangrijk.

Zorg ervoor dat u een solid phase extraction cartridge met de juiste vaste fase gebruikt. Was het monster met drie milliliter ultrapuur water. Gebruik vervolgens drie milliliter ethanol om de analyten uit de cartridge te elueren.

Gebruik een rotatie verdamper om de elueerde analyten te concentreren en te drogen. Los het resulterende residu op in één milliliter ultrapuur water. Filter vervolgens de oplossing door een spuitfilter.

Bewaar ze in een flesje totdat u klaar bent om niet-gerichte analyse uit te voeren door HPLC-ESI-QTOF-MS. Om de UV-bestralingexperimenten te beginnen, lost u de antibioticumstof van belang op in ultrapuur water om een ​​uiteindelijke concentratie van 20 milligram per liter te bereiken. Breng 750 milliliter van deze oplossing over naar de liter fotoreactor.

Voeg vervolgens een magnetische roerder toe en breng een UV-lamp van 15 watt in de reactor. Begin met roeren op 500 RPM. Pas met druppelsgewijze toevoeging van zowel zoutzuur als ammoniak de pH aan op de gewenste waarde.

Gebruik een spuit om twee milliliter van de reactieoplossing over te brengen naar een glazen flesje van twee milliliter. Markeer deze fles als het monster op tijd nul. Schakel vervolgens de UV-lamp in en begin met het bijhouden van de verstreken tijd.

Trek elke 30 seconden een monster van twee milliliter tijdens de eerste vijf minuten. Neem vervolgens elke 60 seconden een monster gedurende de rest van het experiment. Bewaar de flesjes op vier graden Celsius totdat u klaar bent om te analyseren.

Om LC MS te beginnen, brengt u de fles over naar de autosampler. Stel alle relevante parameters in zoals beschreven in tabel een van het tekstprotocol en start de meting. Het gebruik van hoge resolutie MS en MS/MS breedtegraad is de meest veelbelovende techniek voor niet-gerichte analyse van geneesmiddelen in water.

Voer vervolgens kinetische analyse en curvefitting uit zoals beschreven in het tekstprotocol. In deze studie worden zowel rivierwater als ultrapuur watermonsters geanalyseerd om farmaceutische verontreinigingen te detecteren en te identificeren. Na solid phase extractie vertoont elk rivierwatermonster een gelige of donkergroene kleur, wat wijst op de aanwezigheid van stoffen die chlorofyl bevatten.

Ultrapuur watermonsters bleven helder, zoals verwacht. Een basispiek chromatogram voor de representatieve rivierwatermonsters bevatte meer dan 25 pieken, elk reflecterend een ander verbinding. Deze stoffen worden vervolgens geïdentificeerd door de molecuulformules af te leiden en ze te vergelijken met beschikbare referentiestandaarden.

Deze vergelijking onthult de aanwezigheid van verschillende geneesmiddelen die in Duits oppervlaktewater zijn gevonden, waaronder de bètablokkeerd metoprolol, het analgeticum carbamazepine, evenals het macrolide antibioticum erytromycine A en zijn derivaat anhydroerytromycine A. UVC-belichtingsexperimenten worden vervolgens uitgevoerd bij verschillende pH-waarden om effectieve eliminatiecondities te bepalen met behulp van erytromycine als voorbeeld. Concentratie-tijddiagrammen tonen aan dat de snelste afbraak optreedt bij pH 7, terwijl de langzaamste wordt waargenomen bij pH 3, wat aangeeft dat foto-geïnduceerde afbraak voor dit antibioticum moet worden uitgevoerd bij neutrale pH. Na dit proces kunnen andere methoden zoals SESP-NMR arbitrip MS-OTUC worden uitgevoerd om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals oxidatie van afbrekingsproducten en tip-off ollization.

Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u geneesmiddelen in kunstmatige en omgevingswaterlichamen kunt analyseren en hoe u hun foto-irradiatie geïnduceerde eliminatie kunt onderzoeken. Vergeet niet dat het werken met chemicaliën, geneesmiddelen en rivier- of afvalwater gevaarlijk kan zijn en dat voorzorgsmaatregelen, zoals persoonlijke beschermingskleding, buitenapparatuur en, in het geval van afvalwater, vaccinaties altijd moeten worden genomen tijdens of voorafgaand aan het uitvoeren van deze procedure.