Identyfikacja farmaceutyków w środowisku wodnym za pomocą HPLC-ESI-Q-TOF-MS i eliminacja erytromycyny poprzez degradację indukowaną światłem

Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w zakresie ochrony środowiska, takie jak świadomość na temat antybiotyków w środowisku wodnym. Główną zaletą tej techniki jest to, że może ona wykrywać zanieczyszczenia farmaceutyczne w bardzo niskich stężeniach i jednocześnie je identyfikować. Mimo że metoda ta może dostarczyć informacji na temat wpływu farmaceutyków i ścieków oraz wód rzecznych, może być również stosowana do innych systemów, takich jak pestycydy lub substancje podobne do hormonów w środowisku wodnym.

Aby rozpocząć tę procedurę, zbierz około jednego litra wody w celu przygotowania próbek. Przefiltrować próbkę przez filtr z niebieskim paskiem, aby usunąć cząstki ciekły. Następnie dodaj trzy mililitry metanolu do wkładu ekstrakcyjnego do fazy stałej, aby go zrównoważyć.

Poczekaj, aż metanol opuści wkład, a następnie dodaj trzy mililitry ultraczystej wody. Po opuszczeniu wkładu przez wodę nanieść filtrat i użyć pompy membranowej lub innej umiarkowanej próżni, aby zwiększyć prędkość przepływu. Dlatego wstępna koncentracja jest bardzo ważna.

Upewnij się, że używasz wkładu do ekstrakcji do fazy stałej z odpowiednią fazą stałą. Umyj próbkę trzema mililitrami ultraczystej wody. Następnie użyj trzech mililitrów etanolu do wymycia analitów z sorbinianu wkładu.

Za pomocą wyparki obrotowej zagęścić i wysuszyć eluowane anality. Powstałą pozostałość rozpuść w jednym mililitrze ultraczystej wody. Następnie przefiltruj roztwór przez filtr strzykawkowy.

Przechowywać je w fiolce do czasu, gdy będą gotowe do przeprowadzenia analizy nieukierunkowanej za pomocą HPLC-ESI-QTOF-MS. Aby rozpocząć eksperymenty z promieniowaniem UV, rozpuść interesujący nas związek antybiotykowy w ultraczystej wodzie, aby osiągnąć końcowe stężenie 20 miligramów na litr. Przenieś 750 mililitrów tego roztworu do jednolitrowego fotoreaktora.

Następnie dodaj mieszadło magnetyczne i wprowadź do reaktora 15-watową lampę UV. Rozpocznij mieszanie przy 500 obr./min. Dodając kroplami kwas solny lub amoniak, dostosuj pH do żądanej wartości.

Za pomocą strzykawki przenieś dwa mililitry roztworu reakcyjnego do szklanej fiolki o pojemności dwóch mililitrów. Oznaczyć tę fiolkę jako próbkę w czasie zero. Następnie włącz lampę UV i rozpocznij śledzenie czasu, który upłynął.

Pobieraj próbkę o wielkości dwóch mililitrów co 30 sekund przez pierwsze pięć minut. Następnie pobieraj próbkę co 60 sekund przez pozostałą część eksperymentu. Przechowywać fiolki w temperaturze czterech stopni Celsjusza do momentu, gdy będą gotowe do analizy.

Aby rozpocząć LC MS, należy przenieść fiolkę do automatycznego próbnika. Ustaw wszystkie odpowiednie parametry zgodnie z opisem w tabeli pierwszej protokołu tekstowego i rozpocznij pomiar. Wykorzystanie MS o wysokiej rozdzielczości i szerokości geograficznej MS/MS jest najbardziej obiecującą techniką do nieukierunkowanej analizy farmaceutyków w wodach.

Następnie przeprowadź analizę kinetyczną i dopasowanie krzywej zgodnie z opisem w protokole tekstowym. W tym badaniu analizowane są zarówno próbki wody rzecznej, jak i wody ultraczystej w celu wykrycia i identyfikacji zanieczyszczeń farmaceutycznych. Po ekstrakcji do fazy stałej każda próbka wody rzecznej ma żółtawy lub ciemnozielony kolor, co wskazuje na obecność substancji zawierających chlorofil.

Zgodnie z oczekiwaniami próbki wody ultraczystej pozostały czyste. Chromatogram pików bazowych dla reprezentatywnych próbek wody rzecznej zawierał ponad 25 pików, z których każdy odzwierciedlał inny związek. Substancje te są następnie identyfikowane poprzez wyprowadzenie wzorów cząsteczkowych i porównanie ich z dostępnymi wzorcami odniesienia.

Porównanie to ujawnia obecność kilku farmaceutyków znajdujących się w niemieckich wodach powierzchniowych, w tym beta-blokera metoprololu, przeciwbólowego karbamazepiny, a także antybiotyku makrolidowego erytromycyny A i jej pochodnej anhydroerytromycyny A.Eksperymenty z napromienianiem UVC są następnie przeprowadzane przy różnych wartościach pH w celu określenia skutecznych warunków eliminacji na przykładzie erytromycyny. Wykresy stężeń w czasie pokazują, że najszybsza degradacja zachodzi przy pH 7, podczas gdy najwolniejsza obserwuje się przy pH 3, co wskazuje, że degradacja fotoindukowana dla tego antybiotyku powinna być przeprowadzana przy neutralnym pH. Zgodnie z tą procedurą można zastosować inne metody, takie jak SESP-NMR arbitrip MS-OTUC, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania, takie jak utlenianie degradacji i cynkowanie.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak analizować farmaceutyki w sztucznych i środowiskowych zbiornikach wodnych oraz jak badać ich eliminację wywołaną promieniowaniem foto. Nie zapominaj, że praca z chemikaliami, farmaceutykami oraz rzekami lub ściekami może być niebezpieczna, dlatego należy zachować środki ostrożności, takie jak odzież ochronna, sprzęt zewnętrzny, a w przypadku ścieków szczepienia należy zawsze wykonywać w trakcie lub przed wykonaniem tej procedury.