DOKTORI ÉRTEKEZÉS. Sebıková Agneša (Sebık Ágnes)

DOKTORI ÉRTEKEZÉS

Gyógyszermaradványok és más szerves szennyezık elemzése szennyvizekben, s a Dunavízében: trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokként, GC-MS módszerrel

Sebıková Agneša (Sebık Ágnes) Témavezetı: Perlné Dr. Molnár Ibolya egyetemi tanár Eötvös Loránd Tudományegyetem Kémiai Intézet, Analitikai Kémiai Tanszék

Kémiai Doktori Iskola Vezetı: Dr. Inzelt György egyetemi tanár Analitikai, kolloid- és környezetkémia, elektrokémia program Programvezetı: Dr. Záray Gyula egyetemi tanár

Budapest, 2009

Köszönetnyilvánítás

Köszönettel tartozom mindazoknak, akik disszertációm elkészítésében segítségemre voltak:

Perlné Dr. Molnár Ibolya egyetemi tanárnak, témavezetımnek, iránymutatásáért, önzetlen segítségéért, bátorításáért és tanácsaiért,

Dr. Záray Gyula egyetemi tanárnak, az Analitikai Kémiai Tanszék tanszékvezetıjének, hogy kutatómunkámat lehetıvé tette és támogatta,

Zsigrainé Dr. Vasanits Anikó egyetemi tanársegédnek a minták feldolgozásában és az eredmények értékelésében nyújtott segítségéért,

a Fıvárosi Csatornázási Mővek, a Fıvárosi Vízmővek és a GEN-LAB Kft. kutatásaimhoz nyújtott anyagi támogatásáért.

2

Tartalomjegyzék: 1. Bevezetés, célkitőzések……………………………………………………………………..…5 2. Rövidítések jegyzéke…………………………………………………………………………..7 3. Irodalmi áttekintés……………………………………………………………………………..8 3.1 A nem szteroid típusú gyulladásgátlók……………………………………………….…..8 3.1.1 A nem szteroid típusú gyulladásgátlók jellemzése………………………………....8 3.1.2 A nem szteroid típusú gyulladásgátlók származékká alakítási lehetıségei………...8 3.1.3 Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak meghatározásának lehetıségei………………………………………………………………………………..9 3.2 Az epesavak……………………………………………………………………………..14 3.2.1 Az epesavak jellemzése és biológiai szerepük……………………………………14 3.2.2 Az epesavak elemzésének kromatográfiás lehetıségei……………………………15 3.3 Sok összetevıt elemzı rendszerek………………………………………………………18 3.3.1 A növényvédı szerek meghatározásának analitikai lehetıségei…………………..18 3.3.2 Az eltérı eredető környezeti szennyezık különbözı csoportjainak (beleértve a növényvédı szereket is) meghatározására alkalmas módszerek…………………….….19 3.4 A mőveleti üres használatának irodalmi áttekintése…………………………………….21 4. Kísérleti rész………………………………………………………………………………..…25 4.1 A kémszerek……………………………………………………………………………..25 4.2 A minták………………………………………………………………………………....25 4.3 Az eszközök……………………………………………………………………………..26 4.4 A módszerek…………………………………………………………………………......27 4.4.1 A reagens oldatok…………………………………………………………….........27 4.4.2 A modell oldatok…………………………………………………………………..28 4.4.3 A származékká alakítás…………………………………………………………….28 4.4.3.1 Szilil-származékokká………………………………………………….........28 4.4.3.2 Oxim- és szilil-származékokká……………………………………………..28 4.4.4 A miták elıkészítése………………………………………………………….........28 5. A kísérleti eredmények értékelése……………………………………………………...……..32 5.1 Alapkutatás………………………………………………………………………………32 5.1.1 A nem szteroid típusú gyulladásgátló gyógyszerek tanulmánya…………………..32 5.1.1.1 A származékká alakítás optimálása és a származékok fragmentum-analitikai tanulmánya……………………………………………………………………….....32 5.1.1.2 A külsı és a belsı ionizációs technika összehasonlítása…………………...37 5.1.1.3 A TIC és a SIM üzemmód jellemzése……………………………………...39 3

5.1.1.4 Az oximmá alakítás……………………………………………………...…40 5.1.1.5 A modell vegyületek mérési reprodukálhatósága…………………………..41 5.1.1.6 Visszanyerési tanulmány…………………………………………………...41 5.1.2 Az epesavak minıségi-mennyiségi meghatározása……………………………….43 5.1.2.2 Származékképzési tanulmány……………………………………………...43 5.1.2.1 Az epesavak szelektív fragmentum ionjaik elemzése……………………...45 5.1.3 A sok összetevıjő elemzı rendszer…………………………………………….....48 5.1.3.1 A szennyezık kiválasztása………………………………………………....48 5.1.3.2 Származékképzések értékelése……………………………………………..52 5.1.3.3 A szennyezık fragmentum-analitikai tanulmánya…………………………56 5.1.3.4 Linearitás és reprodukálhatóság……………………………………………60 5.1.3.5 Visszanyerési tanulmány…………………………………………………...63 5.1.3.5.1 Két különbözı SPE-töltet teljesítményének összehasonlítása……….63 5.1.3.5.2 A pH hatása a visszanyerés hatásfokára……………………………...65 5.1.3.5.3 A különbözı mennyiségek visszanyerése……………………………67 5.1.4 A reagens mőveleti üres és az SPE mőveleti üres mérések kérdése………………67 5.2 Analitikai alkalmazások…………………………………………………………………71 5.2.1 A négy nem szteroid típusú gyulladásgátló: az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen, a diklofenak minıségi-mennyiségi meghatározása befolyó és elfolyó szennyvíz mintákban…………………………………………………………………………….…72 5.2.2 Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak meghatározása Duna-víz mintákban…………………………………………………………………………….…76 5.2.3 A sok összetevıjő elemzı rendszer felhasználása befolyó és elfolyó szennyvizek szennyezıinek azonosítására és mérésére………………………………………………77 5.2.4 A sok összetevıjő elemzı rendszer felhasználása a Duna-víz szennyezıinek azonosítására és mérésére………………………………………………………….……86 6. Melléklet: A 63 vegyület szerkezeti képlete, azonosítószáma (megegyezik a 14a.Táblázattal) és neve…………………………………………………………………………………………...88 7. Új tudományos eredmények; Összefoglalás……………………………………………….…93 8. Summary……………………………………………………………………………………...94 9. Irodalmi hivatkozások………………………………………………………………………...95 10. Az értekezés anyagából készült dolgozatok, szakmai elıadás és poszterek ……………....100

4

1. Bevezetés, célkitőzések Az utóbbi években számos közlemény és tanulmány hívja fel a figyelmet a környezeti vizeinket, termıföldjeinket elárasztó, az élı szervezetekre káros gyógyszermaradványok, s a 21. század életvitelébıl származó legkülönfélébb szennyezı anyagokra, e környezeti szennyezık minıségi és mennyiségi ismeretének jelentıségére, eltávolításuk szükségességére. Környezeti szennyezık közé tartoznak pl. a gyógyszerek (gyulladásgátlók, antibiotikumok, antiepileptikumok) és metabolitjaik, a testápolószerek, a tisztítószerek, a mőanyaglágyítók, a növényvédı szerek, ezek mindegyike káros hatással lehet a vizek élıvilágára és az emberre egyaránt. Több európai és tengerentúli országban az elmúlt évtizedekben monitoring program készült a felszíni vizekbe került gyógyszermaradványok felkutatására. Ezen programok a vizsgált vizekben számos hatóanyag jelenlétét igazolták. Kutatócsoportunk a hazai környezeti vizekben (befolyó és elfolyó szennyvízben, Duna vízben, ivóvizekben) található gyógyszermaradványok minıségi és mennyiségi

meghatározására

elsıként

indított

kutatásokat.

A

Magyarországon

eladott

gyógyszermennyiségek alapján ismertek a legnagyobb mennyiségben eladásra került gyógyszerek, ezek elsısorban a nem szteroid alapú gyulladásgátló és fájdalomcsillapító készítmények. Munkám fı célja volt olyan módszerek bevezetése, amelyek alkalmasak a környezeti vizek szennyezıinek azonosítására és mérésére. Az európai és tengerentúli gyakorlatnak megfelelıen szennyvíztisztítók és folyóvíz minták szennyezettségének nyomonkövetésére. Munkám három fı részre tagozódik, úgymint, (a) a nem szteroid típusú gyulladásgátló gyógyszermaradványok, (b) az epesavak elemzésére, valamint, (c) a sok összetevıjő elemzı rendszer kidolgozására. Elsı

lépésként

négy,

gyakran

használt

nem

szteroid típusú gyulladásgátló

és

fájdalomcsillapító, az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak származékképzési, fragmentum-analitikai és visszanyerési tanulmányát terveztük. Ezen vizsgálatok eredményeit felhasználva optimáltuk a négy gyulladásgátló minıségi és mennyiségi meghatározását befolyó és elfolyó szennyvizekben és a Duna-vízben egyaránt. További kutatásaink az epesavak elemzésére vonatkoztak. Az epesavakkal elsısorban az orvostudományok területén találkozhatunk, különbözı biológiai minták vizsgálataival kapcsolatban, szennyvizekben eddig az epesavakat nem azonosították. Egyes epesavak, hasonlóan a gyógyszermaradványokhoz, a szervezetbıl való távozásuk után a szennyvizekbe, a szennyvizekbıl a nem megfelelı kezelés után a felszíni vizekbe kerülhetnek. Az epesavak elemzését a modellvegyületeik részletes származékképzési, fragmentum-analitikai és visszanyerési tanulmányával 5

indítottuk, majd az optimált körülmények mellett minıségi és mennyiségi meghatározásukat a befolyó és az elfolyó szennyvíz mintákban, valamint a Duna-víz mintákban hasznosítottuk. A különbözı vízminták számtalan alkotót tartalmaznak, ezért célul tőztük ki egy sok összetevıt, egyidejőleg, elemzı rendszer kialakítását. E rendszer alkotóinak származékképzési, fragmentum-analitikai és visszanyerési tanulmánya nem kevés feladatot állított elénk: a nagyszámú vegyület dúsítását, valamint együttes, egy oldatból, egyetlen felvételbıli GC-MS mérését.

6

2. Rövidítések jegyzéke APCI BSA BSTFA C18-polimér CAR CI CE CE-MS CW DAD DAI DMESI DVB ECD µECD EI ESI FID FL FTD GC GC-MS GLC HMDS HPLC HRGC LC-MS LLE LOD LOQ MS MS/MS MSTFA

atmoszférikusnyomású kémiai ionizáció N,O-bisz(trimetilszilil)acetamid N,O-bisz(trimetilszilil)trifluoracetamid 18 szénatomú polimér carboxen kémiai ionizáció kapillárelektroforézis kapillárelektroforézistömegspektrometria carbowax diódasoros detektor direkt injektálás dimetiletilszilil-imidazol divinilbenzol elektronbefogásos detektor µ-elektronbefogásos detektor elektronütközéses ionizáció elektrospray ionizáció lángionizációs detektor fluoreszcencia láng-termoionos detektor gázkromatográfia gázkromatográfiatömegspektrometria gáz-folyadék kromatográfia hexametil-diszilazán nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia nagyfelbontású gázkromatográfia folyadékkromatográfiatömegspektrometria folyadék-folyadék extrakció kimutatási határ meghatározási határ tömegspektrometria tandemtömegspektrometria N-metil-N-trimetilszililtrifluoracetamid

MTBSTFA

MBTFA MTBE NI NPD PA PDMS PFB PFBBr PI PIR RAM REACH RSD SBSE SIM SPE SPME TBA-HSO4 TBDMSCl TBDMS TD TFE TIC TLC TMCS TMS TMSH TMSI TSD UPLC USE UV

N-metil-N-terc.butildimetilszililtrifluoracetamid N-metilbisz(trifluoracetamid) metil-terc.-butiléter negatív ionizációs mód nitrogén-foszfor detektor poliakrilát polidimetilsziloxán pentafluor-benzil pentafluorbenzil-bromid pozitív ionizációs mód piridin korlátolt hozzáférhetıségő anyag vegyianyagok nyilvántartása, értékelése és engedélyezése relatív standard deviáció keverıbabás extrakció szelektív ion monitoring szilárdfázisú extrakció szilárdfázisú mikroextrakció tetrabutil-ammóniumhidrogénszulfát terc.-butildimetil-klórszilán terc.-butildimetilszilil termál deszorpció trifluorecetsav összion-áram vékonyréteg-kromatográfia trimetil-klórszilán trimetilszilil trimetil-szulfónium-hidroxid N-trimetilszilil-imidazol termoionos specifikus detektor ultranagyhatékonyságú folyadékkromatográfia ultrahangos extrakció ultraibolya

7

3. Irodalmi áttekintés Számos funkciós csoportot tartalmazó összetevı - gyógyszerek, kozmetikumok, testápoló szerek és metabolitjaik, mőanyaglágyítók, koffein - egyidejő minıségi-mennyiségi meghatározására szennyvizekben, folyóvizekben és ivóvizekben a gázkromatográfiatömegspektrometria az elınyben részesített analitikai módszer [1-3]. A gyógyszerek és maradványaik elemzéséhez a két leggyakrabban alkalmazott eljárás a gázkromatográfia-tömegspektrometria és a folyadékkromatográfia-tömegspektrometria. Ezen kromatográfiás módszereket különbözı mintaelıkészítési folyamat elız meg. A környezeti minták elıkészítése leggyakrabban off-line szilárd fázisú extrakcióval történik, melyhez más és más szorbenst (szilárd fázist) használnak; legjellemzıbb a C18 polimér és a hidrofil-lipofil egyensúly (HLB = hydrophyl-lipophyl balance) alapján mőködı, N-vinilpirolidondivinilbenzol polimér tartalmú fecskendıtest oszlop, valamint korong formában. A mintákat kis pH értékő oldatból extrahálják [1], majd az extraktumot származékká alakítás nélkül LCMS, vagy származékká alakítás után GC-MS eljárással mérik.

3.1 A nem szteroid típusú gyulladásgátlók

3.1.1 A nem szteroid típusú gyulladásgátlók jellemzése

Az általunk elsıként választott négy vegyület, az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak, a nem szteroid típusú gyulladásgátló gyógyszerekhez tartozik. A nem szteroid gyulladáscsökkentık széles körben elterjedt gyógyszercsoport: csillapítják a fájdalmat, alkalmazhatók gyulladásos eredető enyhe vagy közepesen erıs fájdalommal járó ízületi gyulladások, izom és ér eredető fájdalmak kezelésére. Hatásosak fejfájás, fogfájás, szülés utáni fájdalmakban és idült operáció utáni fájdalmak csillapításánál. Ezenkívül mérsékelik a lázat és csökkentik a gyulladást kiváltó anyagok képzıdését. Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak szerkezeti képletei a 6. Melléklet részben láthatóak.

3.1.2 A nem szteroid típusú gyulladásgátlók származékká alakítási lehetıségei

A választott vegyületek mindegyike karboxil-csoportot tartalmaz, kevéssé illékonyak, ezért minıségi-mennyiségi meghatározásuk GC-MS módszerrel elınyösen, származékká 8

alakítás után lehetséges. E négy vegyület meghatározását metil- [4-11], butil- [12], pentafluorbenzil-származékokként [14-18] és szilil-észterekként [13, 19-30] egyaránt javasolták. A szilil-származékok képzésére különbözı reagenseket, a legkülönbözıbb feltételek mellett alkalmazták. SPE-t követıen [19-27], két lépéses eljárást alkalmaztak a származékképzésre: elsıként MSTFA-t szobahıfokon 30 percig, második lépésként a hidroxil-csoportokat acilezték MBTFA-val 60 ˚C hıfokon 5 percig [19-21]. MSTFA-val szobahıfokon 12 óráig sötétben kevertetve [22], szobahıfokon 35 percig, majd 60 ˚C hıfokon 10 percig tartott a származékká alakítás [23, 24]. Az MTBSTFA-t alkalmazták 60 ˚C hıfokon, 1 órán keresztül [25, 26], valamint 60 ˚C hıfokon 90 percig [27]. Négy különbözı szililezı reagens hatásfokát a hımérséklet és a reakció idı függvényében modellezték [28]: a) BSTFA + 1% TMCS, 60 ˚C és 70 ˚C hıfok, 10 perc és 20 perc, b) MSTFA + 1% TMCS, 23 ˚C és 60 ˚C hıfok, 15 perc és 30 perc, c) TMSI, 23 ˚C és 70 ˚C, 20 perc, 30 perc és 60 perc d) TMSI:BSA:TMCS = 3:3:2 arányban, 60 ˚C hıfok, 180 perc és 360 perc. Az a)-d) pontokban részletezett tapasztalatok szerint [28] a BSTFA + 1% TMCS elegy a legeffektívebb reagens, 70 ˚C hıfok és 20 perc reakció idı alkalmazásakor. Ezt a reagenst piridinnel, a BSTFA:PIR = 2:1 (v/v) arányban használták. Az SPME dúsítást követı származékkészítést [29, 30] egyrészt BSTFA-val [29] (40 ˚C, 1 óra), másrészt MTBSTFA-val (szobahıfok, 30 perc) készítették: utóbbi esetben a szorbensen (on fibre). Tudomásunk szerint a választott négy, nem szteroid típusú gyulladásgátló gyógyszer származékká alakítására ezideig a HMDS-TFE-t nem alkalmazták. Korábbi tapasztalatok alapján [31-35] a HMDS-TFE piridint tartalmazó oldatban, a szabad karbonil-csoportok oximmá alakítását követıen, elınyösen alkalmazható: a természetes mátrixok legkülönbözıbb funkciós csoportú összetevıinek egyidejő elemzésében.

3.1.3 Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak meghatározásának lehetıségei

Az 1. Táblázat az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak meghatározásának irodalmi elızményeit tartalmazza; rendre a mátrixokat, a vizsgált vegyületeket, a mintaelıkészítés módját és körülményeit, az alkalmazott analitikai

9

módszereket, a visszanyeréseket modell oldatból vagy/és szennyvízbıl és a vizsgált eredmények országok szerinti megoszlását. Az 1. Táblázat alapján elmondható, hogy: a) a vizsgálatok jelentıs részét szennyvíz [4, 5, 12, 13, 16, 17, 20, 25, 26, 29, 30, 39-41, 43, 44, 46, 48-51], nagy részét folyóvíz [4-6, 12, 20-22, 29, 39, 42-45, 47, 49-51], egy-egy ivóvíz [27, 43, 49], néhány felszín alatti víz [12, 18, 39], egy tengervíz [10], valamint egy esetben folyó üledék [28] mintákban végezték; b) a négy választott vegyület közül a vizsgálatok felében mind a négyet [4, 5, 12, 13, 17, 18, 22, 25, 26, 30, 39, 41, 43, 47, 48, 50, 51], ötödében hármat [10, 27, 28, 42, 44, 46], valamint negyedében kettıt [6, 9, 16, 20, 21, 29, 40, 45, 49] határoztak meg; c) az esetek nagy többségében mintaelıkészítésként szilárdfázisú extrakciót [4-6, 9, 10, 12, 13, 16-18, 20-22, 25-27, 29-30, 39-51], szilárd fázisú mikroextrakciót [29, 30], folyadék-folyadék extrakciót [10, 29] és mikrohullámú extrakciót [28] alkalmaztak; d) a választott vegyületeket metil- [4-6, 9, 10, 20, 47, 50], TBDMS- [13, 25-27, 30, 51], PFB[16-18], TMS- [21, 22, 28, 29, 43, 45, 49] és butil-származékokként [12, 42], valamint származékká alakítás nélkül [39-41, 44, 46, 48] mérték; e) az elválasztásokhoz általában GC-t [4-6, 9, 10, 12, 13, 16-18, 20, 22, 25-30, 43, 45, 47, 49], ritkábban LC-t [39-41, 44, 46, 48], néhány esetben GC-t és LC-t is [21, 50, 51], valamint egy esetben LC-t és CE-t [42] alkalmaztak. A detektálást tömegdetektorral [4-6, 9, 10, 12, 13, 1618, 20-22, 25-30, 39, 40, 42-51] és DAD-FL-el [41] készítették; f) a visszanyerések hatásfoka 20-5000 ng/L koncentráció tartományban az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak eseteiben rendre 42-117%, 52-112%, 53-121% és 39110% értékek voltak; g) a méréseket elsısorban európai országokban [4, 6, 9, 10, 16-18, 20-22, 25, 26, 29, 30, 39-43, 47, 50, 51], néhányat amerikai [5, 13, 27, 28, 45, 46, 48, 49], valamint két ázsiai országban [12, 44] végezték.

10

Vegyület

Soxhlet extrakció: 200 mL n-hexán:etil-acetát (6 óra), SPE: Bakerbond SDB-1, 2g, v=500 mL/perc, E: 90 mL etilacetát, 50 mL n-hexán:etil-acetát (4:1, v/v), 50 mL metanol

SPE: LiChrolut-EN 200 mg, pH=7

SPE: Oasis 200mg/6mL, pH=7, v=15 mL/perc, E: 5mL n-hexán, 5 mL etil-acetát, 14 mL metanol

SPE: Supelclean LC-18 500mg/6mL, pH=2, v=10 ml/perc, E: 3×3 mL metanol

SPE: Oasis 60mg/3mL, pH=3, v=15 mL/perc, E: 6 mL etil-acetát:aceton (50:50, v/v)

Extrakció

Mintaelıkészítés

Szennyvíz

Szennyvíz

Szennyvíz

SPE: Strata-X 500mg/6mL, pH=2, v=6 mL/perc,

SPE: Backerbond Polar Plus C18 , pH<2, v=8 mL/perc, E: 2,5 mL metanol

I, N, K, D E: 7 mL acetonitril

I, D

I, N, K, D E: 5 mL metanol, 10 mL metanol (2% hangyasavval)

SPE: Oasis MAX 150mg/6mL, pH=3, v=15 mL/perc

Szennyvíz, SPE: Oasis 60mg/3mL , pH=5, v=4-6 mL/perc, folyó víz, I, N, K, D E: 2 mL metanol felszín alatti víz

I, K, D

I, D

Biofilm reaktor

Tenger víz

I, D

Folyó víz

Szennyvíz, folyó víz, tó I, N, K, D víz Szennyvíz, folyó víz, tó I, N, K, D víz

Mátrix

GC-MS

GC-MS

GC-MS

GC-MS

MTBSTFA +1%TBDMSCl (terc.-butildimetilszililszármazék) PFBBr+2% toluén (pentaflourbenzilszármazék) PFBBr (pentaflourbenzil -származék)

GC-MS

GC-MS/MS

GC-MS

GC-MS/MS

GC-MS

TBA-HSO4 (butilszármazék)

Diazometán (metilszármazék) BF3/metanol (metilszármazék) Metilklórformiát (metilszármazék) TMSH (metilszármazék) Metilklórformiát (metilszármazék)

Származékképzés

-

1000

100, 1000

500

100

-

2000-5000

50, 200

100

Hozzáadott Analitikai mennyiség/ módszer ng/L

-

67

87

77/ 50

42

-

98

64

112

I

-

-

102

91/ 52

-

-

-

112

112

N

-

-

103

102/ 83

58

-

-

108

108

K

-

76

101

92/ 54

39

-

102

99

110

D

Visszanyerések, %: modell oldat/szennyvíz

1. Táblázat Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak meghatározásának kromatográfiás lehetıségei.

Németország

Görögország

Kanada

Taiwan

Északi-tenger

Németország

Németország

Kanada

Svájc

Ország

11

[17]

[16]

[13]

[12]

[10]

[9]

[6]

[5]

[4]

Irod.

SPE: RP-C 1g, pH=3,

I, N, K Mikrohullámú feltárás, metilén klorid:metanol (2:1, v/v)

Folyó üledék

Szennyvíz, folyó víz, felszín alatti víz

Szennyvíz

Szennyvíz, folyó víz,

SPE: Oasis 60mg/3mL, pH=2, v=10 mL/perc,

SPE: LiChrolut-EN 100mg és LiChrolut-RP-C18 250mg keveréke, pH=2, v=3 mL/perc, E: 3 mL aceton, 1 mL metanol I, N SPME: PA 85µm, PDMS-DVB 65µm, Carbowax-DVB 65µm , pH=2 LLE: 50 mL n-hexán, pH=2 SPE: Oasis 60mg/3mL, pH=2-2,5, E: 2 mL etil-acetát, I, N, K, D SPME: PA 85µm, CAR-PDMS 75µm, PDMS-DVB 65µm, CW-DVB 65µm, pH=2-6 SPE: Oasis 60mg/3mL, Oasis MCX 150mg/6mL, Isolute C18 500mg/3mL, Isolute ENV+ 200mg/3mL, I, N, K, D pH=2 és 7, v=10 mL/perc E: 2×4 mL metanol

I, N, D E: 6 mL etil-acetát:aceton (50:50, v/v)

Ivóvíz, felszíni víz

I, N, K, D E: 3 mL etil-acetát

SPE: Oasis 60mg/3mL, pH=2,

SPE: Oasis 60mg/3mL, pH=2,5, v=15 mL/perc, I, N, K, D E: 2 mL etil-acetát

Szennyvíz

Szennyvíz

I, N, K, D E: 0,5 mL metanol

Folyó víz

LCMS/MS

GC-MS

MTBSTFA (terc.-butildimetilszililszármazék) -

GC-MS

GC-MS

GC-MS

GC-MS

GC-MS

GC-MS

GC-MS, GCMS/MS GC-MS, LCMS/MS

GC-MS

BSTFA (trimetilszililszármazék)

MSTFA (trimetilszililszármazékok) MTBSTFA (terc.-butildimetilszililszármazék) MTBSTFA (terc.-butildimetilszililszármazék) MTBSTFA (terc.-butildimetilszililszármazék) BSTFA (trimetilszililszármazék)

Szilil-származék

SPE: pH=2 és 7,5 [7, 19, 20] szerint

I, D

Folyó víz

SPE: Strata-X 60mg/3mL, pH=2,6, v=1-2 mL/perc,

Diazometán (metilszármazék)

[7, 19, 20] szerint

PFBBr (pentaflourbenzil -származék)

I, D

18 I, N, K, D E: 4 mL aceton


Talaj víz

50-1000

-

-

-

50-200

-

2000

20, 200

-

-

500

70/ 99

-

-

-

86

73/ 81

-

-

-

102

88

103 /88

99/ 90

90

102

-

-

68

92

-

-

67

121 /53

-

-

-

-

-

95/ 118

103

-

-

80

Szlovénia

Németország

Németország

Németország

81/ 89

-

-

-

66

Spanyolország

Spanyolország

Németország

USA

Kanada

105 Spanyolország

101 Spanyolország / 105

103

-

-

70

12

[39]

[30]

[29]

[28]

[27]

[26]

[25]

[22]

[21]

[20]

[18]

SPE: Oasis 60mg/3mL, pH=2 és 7, v=15 mL/perc,

SPE: Strata-X 200mg/6mL, pH=3, v=10 mL/perc E: 3×2 mL metanol

SPE: Oasis 500mg/6mL, pH=2, v=15 mL/perc,

SPE: C18, SDB-CX korong, pH=2-3, v=10-15 mL/perc, E: 10 mL metanol, 10 mL aceton, 10 mL diklórmetán

SPE: Oasis 60mg/3mL, pH= 7, v= 10 mL/perc

Szennyvíz, folyó víz

1000

-

GC-MS LC-MS, HRGCMS GC-MS, LC-MS

BSTFA (trimetilszililszármazék) BF3/metanol (metilszármazék) MTBSTFA (terc.-butildimetilszililszármazék)

500

LCMS/MS

100

-

-

Metil-kloroformiát (metil-származék)

GC-MS

96

100

LCMS/MS

-

73

GC-MS

BSTFA (trimetilszililszármazék)

-

91

63

71

-

-

-

LCMS/MS

80

90

89

117

-

-

1500-5000

1000

500

HPLCDAD-FL HPLC-MS, CE-MS

HPLC-MS

GC-MS

MSTFA (trimetilszililszármazék)

MTBE+ trietilamín

-

-

-

83

103

68

-

91

80

-

90

96

98

-

-

69

-

84

-

-

-

-

106

-

80

-

-

85

-

63

-

83

-

-

105

84

78

62

Spanyolország

Spanyolország

USA, Kanada

Kanada

Svédország

USA

USA

Dél-Kórea

Franciaország

Ausztria

Spanyolország

Egyesült Királyság

Jelmagyarázat: a Rövidítések jegyzékében, Irod. = felhasznált irodalom, I = ibuprofen, N = naproxen, K = ketoprofen, D = diklofenak, E = elúció, - = nincs adat

I, N, K, D E: 2×4 mL metanol

SPE: Lichrolut EN 200 mg/6mL, pH=2, v=10 mL/perc,

SPE: SDB-XC Empore korong, pH<2, v=100 mL/perc, E: 50 mL metanol, 50 mL DCM, 50 mL metanol

I, N, K, D E: 1 mL aceton, 2 mL metanol, 2 mL aceton

I,N

E: 6 mL n-hexán, 3 mL aceton, 6 mL metanol

I, N, K, D mL/perc,

SPE: LiChrolut 100 RP-18, 500mg/6mL, pH=2, v=20

18 I, N, K, D E: 10 mL aceton

SPE: RP-C 1g/6mL, pH<3,

I, N, D E: 5 mL metanol:terc-butilmetil-éter (10:90, v/v)

I, N

SPE: Oasis, pH<2, v=15 mL/perc,

I, N, D E: metanol:terc-butil-metil-éter (10:90, v/v)

SPE: Oasis MCX 60mg/3mL, pH=2, v=12-15 mL/perc, E: 3 mL etil-acetát, 3 mL etil-acetát:aceton (50:50, v/v), I, N, K, D 3 mL etil-acetát:aceton:ammónium-klorid (48:48:2,v/v/v)

I, N, D E: 2 mL metanol

SPE: Bondesil ODS 500mg/6mL, pH=2, v=10 mL/perc

I, N, K, D E: 3×1 mL etil-acetát

I, D

Szennyvíz, felszíni víz

Szennyvíz, ivóvíz, folyó víz

Szennyvíz

Folyó víz

Szennyvíz

Folyó víz


Szennyvíz, ivóvíz, felszíni víz

Folyó víz

Szennyvíz

Szennyvíz

13

[51]

[50]

[49]

[48]

[47]

[46]

[45]

[44]

[43]

[42]

[41]

[40]

3.2 Az epesavak 3.2.1 Az epesavak jellemzése és biológiai szerepük

Az epesavak az emberi epében található szterán/kolán vázas vegyületek. A kolánsav szerkezete:

12

3

COOH

7

A kolánsav származékok a megjelölt 3, 7, 12-es számú szénatomokon egy vagy több hidroxil- és keto-funkciós csoportot tartalmaznak. Szerkezetük a 6. Mellékletben láthatóak. Az emberi epesavak az epe karbonsav-jellegő szteroidjai. Az epében nem szabad állapotban találhatók, hanem glicinnel (glikokólsav) és taurinnal (taurokólsav) képezett peptidszerő vegyületekként. Az ember epéjében többféle epesav található, viszonylag sok kólsav, kevesebb dezoxikólsav és még kevesebb litokólsav és kenodezoxikólsav van. Az epesavakat a máj termeli a koleszterin enzimes átalakításával. Biológiai rendeltetésük az, hogy a vízben nem oldódó lipidek felszívódását és hasznosítását elısegítsék. Az epesavaknak és sóiknak egyik bizonyított hatása a zsírnemő anyagok emulgeálása, ami fizikailag lehetıvé teszi a lipáz hatékonyabb mőködését, azaz a zsírok, zsírsavakra és glicerinekre bontását. A irodalom megkülönböztet i) elsıdleges epesavakat: a kólsav és a kenodezoxikólsav, és ii) másodlagos epesavakat: a litokólsav és a dezoxikólsav (a bél baktériumflórájának termékei). Az orvostudományok területén vizsgálatokat végeztek az epesavak káros hatásának megállapítására a különbözı biológiai folyamtokban [80-82]. E vizsgálatok eredménye szerint a kenodezoxikólsav súlyosbítja/elısegíti, az urzodezoxikólsav gátolja/csökkenti az apoptózist patkány idegsejttenyészetben [80]. Az apoptózis a sejthalál egyik formája. Más kutatások eredménye, hogy az epesavak apoptózist és nekrózist (szövetelhalás) idéznek elı, ezzel károsítva a mitokondriumot [81]. Egyes kólsavak a vesesejtek károsodását idézik elı [82].

14

3.2.2 Az epesavak elemzésének kromatográfiás lehetıségei

Az epesavak minıségi-mennyiségi meghatározása GC-MS módszerrel az 1970-es évekig nyúlik vissza, és napjainkban is ez az elınyben részesített elválasztási technika [52-79]. A gázkromatográfiás méréseket származékká alakítási folyamat elız meg. A tanulmányok kétlépéses származékképzésrıl számolnak be: észteresítésrıl és acilezésrıl. Ez a származékképzési folyamat szerepel a javaslatok nagy többségében, kevés kivétellel [52, 69, 79]. Elsı lépés a karboxil-csoportok különbözı észterekké alakítása [53-60, 63, 65-68, 70-75]. A metilészterré alakítás diazometánnal [53-56, 60, 63, 65, 67, 68, 70-75], 5% HCl-t tartalmazó metanollal [56, 63, 65, 67, 74, 75] és acetil-klorid:metanol = 1:2 arányú elegyével; az etilészterré alakítás 5% HCl-t tartalmazó etanollal [57]; a butilészterré 50 mM HCl-t tartalmazó butanollal [58, 76]; és a benzilészterré alakítás pentafluorbenzil-bromiddal történik [59, 66]. Második lépés a hidroxilcsoportok származékká alakítása, valamilyen szililezı reagenssel [53, 55, 56, 58-60, 63-75, 77]. A szilil-származékká alakításhoz HMDS:TMCS = 2:1 elegyet [53, 55, 65, 68, 70, 72, 74, 76, 77], TMSI-t [56, 57, 64, 67], DMESI-t [56, 57, 59, 66], valamint MSTFA-t [58] és BSTFA-t [79] használtak. Az egy lépésbeni származékká alakítás során a hexafluor-izopropanolt (észteresítés) trifluorecetsav-anhidriddel (acilezés) együtt alkalmazták [52]; mást, a TMSI [69] és a BSTFA [79] alkalmazását javasolják. A minıségi-mennyiségi meghatározásokhoz egyrészt GC-MS módszert [53, 54, 57-60, 66, 67, 69-73, 75, 78, 79, 85, 86, 91], másrészt GC-FID [52, 55, 56, 61, 63-65, 68, 74, 76, 77], és néhány esetben LC-MS [61, 76, 87-90] eljárást választottak. Az epesavakat jellemzıen biológiai mátrixokban: vér (vérsavó, vérplazma), vizelet, máj, epe, széklet, vizsgálták. A mintákat eltérı elıkészítések és származékká alakítások után mérték. A 2. Táblázat az 5 leggyakrabban vizsgált szabad epesav elıkészítési és kromatográfiás mérési lehetıségeit, valamint a mátrixokat tartalmazza a közlemények országok szerinti megoszlásában. Több közleményben különbözı epesav-konjugátumokat (szulfát-, tauro-, glikokonjugátumok) [85, 87-93, 97, 98] valamint egy-egy esetben az epesavak szintézisét [61, 69, 70, 73, 78] vizsgálták. A 2. Táblázatból kitőnik, hogy: a) a mátrixok jelentıs része humán [52, 55, 57, 60, 62, 63, 66, 74-76, 86, 89, 90, 94-96, 100], kisebb része állati [54, 58, 72, 77, 79, 92, 93] eredető volt;

15

b) az esetek több, mint felében mintaelıkészítésként extrakciót [55, 62, 63, 66, 72, 75-77, 79, 86, 89, 90, 94-96, 100] és származékká alakítást [52, 55-60, 63, 66, 72, 74-77, 79, 86, 94, 95, 100] alkalmaztak; c) az elválasztásokhoz elsısorban GC-t [52, 54-60, 63, 66, 72, 74, 75, 77, 79, 86, 94, 95, 100], néhányszor LC-t [89, 90, 96, 99], három esetben TLC-t [62, 92, 93], egy esetben GC-t és LC-t is [76] használtak, MS [52, 54, 57-60, 66, 72, 74, 75, 79, 86, 89, 90, 10], FID [52, 55, 56, 63], UV [99] és fluorimetriás [62] detektálással; d) közel azonos számú méréseket végeztek európai [55, 58, 62, 63, 72, 75, 89, 90, 96, 99, 100], amerikai [74, 77, 79, 86, 92-95], valamint ázsiai [52, 54, 56, 57, 59, 60, 66, 76] országokban. 2. Táblázat Az 5 leggyakrabban vizsgált szabad epesav: a kólsav, a litokólsav, a kenodezoxikólsav, az urzodezoxikólsav, a dezoxikólsav kromatográfiás mérési lehetıségei.

Mátrix

Vegyület

Biológiai folyadék

KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, iLKS, iDKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS

Patkány epe Humán vérsavó Standard oldat Humán májszövet Patkány máj Modell oldat Humán vérsavó Humán széklet Humán ürülék Vér, vizelet Patkány máj, epe

Mintaelıkészítés, származékká alakítás

Analitikai módszer

Ország

Irod.

Hexafluor-izopropanol + trifluorecetsav-anhidrid

GC-FID, GC-MS

Japán

[52]

Frakcionálás: ioncserélı kromatográfia

GLC, GLC-MS

Japán

[54]

Extrakció, enzimatikus hidrolízis, metilezés, szililezés

GLC-FID

Svájc

[55]

Metilészter, dimetilalkilszilil-éter (DMES, DMnPS, DMiPS)

GC-FID

Japán

[56]

Etilészter, trimetiletilszilil-éter

GC-MS (SIM)

Japán

[57]

Izobutil/metil-észter, trimetilszililéter

GC-MS

Franciaország

[58]

Pentaflourbenzil-észter, dimetiletilszilil-éter

GC-MS

Japán

[59]

Metilészter, trimetilszilil-éter

GC-MS

Japán

[60]

Extrakció

TLCFluorimetria

Németország

[62]

Extrakció: dietil-éter, származékká alakítás: metilészter, TMS-éter

GLC-FID

Németország

[63]

SPE: 90% etanol, származékká alakítás: PFB-észter, DMES-éter

GC-MS

Japán

[66]

SPE, metilészter, trimetilszilil-éter

GC-MS

Spanyolország

[72]

16

Vérplazma, epe, vizelet Fekáliák Vérsavó és epe Fekete medve vérplazma Malac, ló, tehén, csirke ürülék Széklet Humán vérsavó 1.Vérplazma, vérsavó, vizelet, 2.májszövet Vizelt, patkány Vérsavó Plazma, vizelet, epe, ürülék Vérsavó Standard oldatok Vérsavó

KS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS + konjug. KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS + konjug. LKS + konjug. KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, UDKS, DKS KS, LKS, KDKS, DKS KS, KDKS, UDKS, DKS KS, KDKS, UDKS, DKS

Centrifugálás, Metilészter, TMS-éter Sil-Prep (Supelco)

GLC-MS

USA

[74]

Liofilizálás, extrakció: dietil-éter, metilezés, szililezés

GC-MS

Németország

[75]

Hidrolízis, extrakció: etil-acetát, nbutilészter, TMS-éter

GLC, HPLC

Japán

[76]

SPE, metilészter, trimetilszilil-éter

GC

USA

[77]

Liofilizálás, extrakció: kloroform:metanol 2:1=v/v, TMSszármazék (BSTFA:PIR=1:1,v/v)

GC-MS

USA

[79]

Soxhlet extrakció, származékképzés: n-butilészter és trimetilszilil-éter

GC-MS

USA

[86]

On-line extrakció (RAM-töltet)

UPLC-MS

Spanyolország

[89]

1.Fehérjementesítés, liofilizálás, oldás, 2.extrakció, liofilizálás, oldás

LC-MS

Hollandia

[90]

Szolvolízis, hidrolízis,

TLC

USA

[9293]

SPE: C18 aceton, n-butilészter, trimetilszilil-éter (Sil-Prep)

GC-FID

USA

[94]

Extrakció, n-butilészter, trimetilszililéter

GLC

USA

[95]

SPE: C18 Sep-Pak, amidated CA

HPLC

Portugália

[96]

-

HPLC-UV

Olaszország

[99]

SPE, metil-oxim, trimetilszilil-éter

GC-MS


[100]

Jelölések: a Rövidítések jegyzékében, 1. Táblázatban, valamint KS = kólsav, LKS = litokólsav, KDKS = kenodezoxikólsav, UDKS = urzodezoxikólsav, DKS = dezoxikólsav, DMES = dimetil-etilszilil, DMiPS = dimetil-izopropilszilil, DMnPS = dimetil-n-propilszilil, iLKS = izolitokólsav, iDKS = izodezoxikólsav, - = nem alkalmaztak, + konjug. = és konjugátumaik

17

3.3 Sok összetevıt elemzı rendszerek Az elmúlt években a környezetanalitika területén az úgynevezett „multiresidue”, azaz „sok összetevıs” elemzés nagyszámú közleményben címszóként szerepel. Az irodalom áttanulmányozása után felmerül a kérdés, mit is jelent valójában a „multiresidue” megjelölés? Számos közleményben állítják, hogy sok összetevıs elemzésrıl van szó, jóllehet e megjelölést különbözı módon értelmezik. A környezeti vízminták szennyzıinek meghatározását két csoportba sorolhatjuk függetlenül attól, hogy a mérésekhez milyen kromatográfiás módszert használnak – gázkromatográfiát [112120], folyadékkromatográfiát [1, 2, 40-42, 101-110, 121-131], vagy kapillárelektroforézist [42], (beleértve 2 összefoglalót is [132, 133]): úgy mint 1) a növényvédı szerek meghatározására, valamint, 2) az eltérı eredető környezeti szennyezık különbözı csoportjainak meghatározására javasolt eljárások, beleértve a növényvédı szereket is.

3.3.1 A növényvédı szerek meghatározásának analitikai lehetıségei

SPE-t követı GC-MS analitikai módszert javasoltak 5-féle tartósító szer azonosítására és mérésére tengervízben [112] és 24 növényvédı szer meghatározására forrásvízben és ivóvízben [114]. SPE-GC- ECD/NPD eljárással mértek 24 eltérı polaritású növényvédı szert vörösborban [113]. 17 növényvédı szer elemzését felszíni és ivóvízben SPME-GC-ECD/TSD eljárással [115], 23 növényvédı szer mérését folyóvízben SPME-GC-MS/FID [116], valamint 35 növényvédı szer meghatározását tehéntejben SPME-GC-µECD [120] csatolt technikákkal követték. Sok összetevıs elemzésnek nevezik az eltérı számú növényvédı szerek minıségimennyiségi meghatározását eltérı detektálási technikával [122-124, 126]. 22 vegyületet folyóvízben SPE-LC-UV-DAD és/vagy SPE-LC-APCI-MS, PI és NI módban [122], 12 semleges jellegő növényvédı szert különbözı víz mintákban SPE-LC-ESI-MS [123], 4 rovarölı szert ivóvízben SPE-LC-ESI-MS [124] és 7 növényvédı szert ivóvízben és a Carlo Alberto-csatorna vizében SPE-HPLC-UV/MS [126] módszerrel mérték.

18

3.3.2 Az eltérı eredető környezeti szennyezık különbözı csoportjainak meghatározására javasolt eljárások, beleértve a növényvédı szereket is

Az ide tartozó közlemények sorából meggyızıdésünk szerint sok összetevıs elemzésrıl beszélünk abban az esetben, ha az elemzés egyetlen injektálásból történik. Ezek az eljárások mind GC [117-119, 127], mind LC [40-42, 121, 125, 127-130] elválasztásokon alapulnak. Az SBSE-GC-MS módszert korlátozott sikerrel alkalmazták [117-119]. 35 kevéssé illékony növényvédı szer és poliaromás szénhidrogén minıségi-mennyiségi elemzését optimálták [117] és validálták [118] vízmintákban. A módszer korlátait jelzi, hogy a keresett 35 vegyületbıl mindössze 6-ot találtak, jóllehet látványos LOQ mutatókkal (MS: full-scan üzemmódban, LOQ = 0,1-36 ng/L). 46 savas jellegő, poláros szennyezıanyag TBDMS-származékoká alakítását az injektorban, elemzését SBSE-GC-MS módszerrel, nagytérfogatú injektálással tanulmányozták [119] többféle víz mintában (folyóvíz, csapvíz, forrásvíz, szennyvíz). A 37 szennyezıanyag meghatározására optimált eljárással mindösszesen 15 szennyezıanyagot mértek kezelés nélküli szennyvízben. Két

módszert

párhuzamosan,

SPE-HLPC-MS-t

és

SPE-CE-MS-t

javasoltak

9

gyógyszermaradvány meghatározására [42] folyó víz mintákban. Jóllehet a CE-MS módszer kimutatási határa 27-93 µg/L, a HPLC-MS módszeré 4,8-19 ng/L-nek bizonyult, mindkét azonosítási eljárással 4-4 gyógyszermaradványt mértek. Spanyol [40] és angol kutatók [121] SPE-HPLC-ESI-MS/MS módszerrel többféle gyógyszermaradvány minıségét/mennyiségét mérték szennyvizekben (befolyó/elfolyó), felszíni vízben, felszín alatti vízben és folyó vizekben. A kimutatási határ mindkét esetben nagy volt ([40]: LOD = 10-50 ng/L; [121]: LOD = 0,017-1,25 µg/L). Sok összetevı mérését javasolták 27 gyógyszermaradvány [125], 5 növényvédı szer, 1 gyomirtó szer és 1 gombaölı szer [126], valamint 33 különbözı tulajdonságú szennyezıanyag [127] elemzésére. A meghatározásokhoz egyrészt SPE-LC-MS/MS [125-127] technikát, majd SPEGC-MS [125, 127] és SPE-HPLC-UV [126] módszereket alkalmaztak. Egy svéd Szennyvíztisztító Telep kifolyó szennyvizében a GC-MS technika nagy érzékenységének köszönhetıen 27 szennyezıanyagot mértek metilezett származékként és származékkészítés nélkül együttesen, 0,017,97 ng/L koncentráció tartományban, 2 különbözı oldatból [125]. 5 növényvédı szer, 1 gyomirtó szer és 1 gombaölı szer minıségi-mennyiségi elemzésére, felszíni vízben HPLC-UV-t és HPLCMS/MS-t alkalmaztak [126]. 80 % feletti visszanyerési értékeket, valamint, a két különbözı detektálással hasonló LOQ értékeket mértek (UV: 48,3 ng/L, MS/MS: 26,9 ng/L) [126]. A REACH-rendszer 33 kiemelten veszélyes szennyezıit egy ugyanazon SPE extraktumból, két különbözı eljárással, LC-MS/MS-sel és GC-MS-sel [127] mértek. A két módszerrel összesen 12 19

különbözı vízmintát: 5 befolyó szennyvizet, 2 elfolyó szennyvizet, 3 talajvizet és 2 felszíni vizet [127] vizsgáltak. 8 szennyezıt, GC-MS módszerrel, 0,0021-645 µg/L koncentráció tartományban határoztak meg. A további 25 szennyzıanyagot: 9 vegyületet 2 mintában, 4 vegyületet egy-egy mintában rendre 2,2 ng/L-13,2 µg/L, valamint, 0,063-9,6 µg/L koncentráció tartományokban, LCMS-sel mértek. 2 vegyületet csak detektáltak mind a 12 mintában, 5 vegyületet a minták felében detektáltak és 3 vegyületet egyik vízmintában sem találtak. A közelmúltban megjelent [128-131] közlemények ugyanazon laboratóriumból egy új technika, az UPLC-ESI-MS/MS felhasználásával készültek. Ezen új technikát folyamatosan bázisos/semleges gyógyszerek és tiltott szerek meghatározására bıvítették. A dúsítást Oasis szorbenssel készítették. Elıször 25 különbözı bázisos/semleges gyógyszer és tiltott szer [128], majd 25 savas/semleges gyógyszer és testápoló szer elemzését felszíni vízben [129] írták le, ESI+ detektálást alkalmazva mindkét esetben. Késıbb a módszert 56 vegyület (gyógyszer, testápoló szer, tiltott szer) meghatározására bıvítették [130, 131]. Az elemzést ugyanazon SPE extraktumból, párhuzamosan ESI+ (1mód) és ESI- (2mód) módban követték. Az UPLC-MS/MS technika látványos elınyei az 1mm átmérıjő oszlopba töltött 1,7 µm részecskemérető etilsziloxán/szilika hibrid részecskéknek köszönhetı. A módszer LOQ eredményei felszíni víz esetében a tized ng/L és a 10 ng/L, szennyvíz esetében az 1 ng/L és a néhány 100 ng/L koncentráció tartományokban változtak. A sok összetevıjő rendszernek minısített irodalmi eljárások részletezését: a módszer mátrixait, a vegyületek számát, a mintaelıkészítést, az analitikai módszereket LOD és LOQ értékekkel, a mért koncentráció tartományokat, a visszanyerések hatásfokát és a közlemények országok szerinti megoszlását a 3. Táblázat tartalmazza. A táblázat alapján elmondható, hogy: a) a szennyezıket elsısorban felszíni vizekben és talajvizekben (beleértve a forrásvizet és a csapvizet is) [18, 40, 42, 43, 101, 112, 114, 116-119, 121-123, 125-128, 130, 131, 135, 139, 145], valamint szennyvizekben [16, 41, 43, 119, 121, 125, 139-144], néhány ivóvízben [43, 101, 114, 123, 124], és tehéntejben [120] mérték, b) a vizsgálatok fele gyógyszermaradványokra [16, 18, 40-43, 101, 121, 125, 135, 139, 141-144], fele növényvédı szerekre [112, 114, 116, 120, 122-124, 126, 135] és egyéb szennyezıkre [117-119, 125, 127, 128, 130, 131, 139, 140, 145] irányult, c) a mintaelıkészítéshez nagy részt SPE-t [16, 18, 40-43, 101, 112, 114, 121-128, 130, 131, 135, 139-144], három esetben SBSE-t [117-119], két esetben SPME-t [116, 120], három esetben származékképzést [40, 119, 139] is alkalmaztak, d) a méréseket általában GC-vel [16, 112, 114, 116-120, 139, 143, 145], vagy LC-vel [40, 41, 121124, 126, 127, 130, 131, 135, 141, 142, 144], esetleg mindkettıvel [18, 101, 125, 127, 140], 20

valamint LC-vel és CE-vel [42] végezték, a detektálásokhoz fıként MS-t és/vagy MS/MS-t [16, 18, 40, 42, 101, 112, 114, 116-119, 121-128, 130, 131, 135, 139-145], egyszer-egyszer FTD-t [116], ECD-t [120], UV-t [122, 126], DAD-t [41, 122], FL-t [41] használtak, e) az LOD és LOQ értékek módszertıl függıen változtak (LOD: 0,02-3100 ng/L, LOQ: 0,1-2850 ng/L), f) a vegyületeket a különbözı mátrixokban 0,2 ng/L-tıl 83,2 µg/L-ig terjedı koncentráció tartományban mérték, 5% és 163% közötti visszanyerésekkel, g) az elemzések jelentıs részét európai [16, 18, 40-42, 101, 112, 114, 116-128, 130, 131, 135, 141, 143-145] és néhányat amerikai [139, 140, 142] országokban végezték.

3.4 A mőveleti üres használatának irodalmi áttekintése

A környezeti vízminták elemzése során kevés a mőveleti üresekre vonatkozó irodalmi tapasztalat [134-142], a jelzettek közül kettıben [135, 136] nincs szó mőveleti üres mérésekrıl. Stoob és munkatársai [137, 138] az analitikában általános érvényő keresztszennyezıdésre hívják fel a figyelmet, s a megoldást a rutin szerő mosó/tisztító folyamatokban látják. Az elsı számszerő értéket 2004-ben a Németországi Lippe folyó szennyezésével [139] kapcsolatban írták le: a ftalátok, a szkvalán és az n-karbonsavak együttes mennyisége legfeljebb 25 ng/L-nek bizonyult. A szennyezıdés eredetérıl nincs adat. Egy, a földigilisztákban felhalmozódó belsı elválasztású mirigyeket károsító szerek elemzésekor [140] a mőveleti üres mérésekben ftalátokat és biszfenol-A-t találtak. E szennyezıkrıl úgy vélik, hogy az extrakció folyamatából származnak [140]. A mőveleti üres minták szennyezıit számszerő adatokkal is jellemezték [141, 142]. Gibson és munkatársai [141] gyógyszerek maradványainak meghatározását végezték szennyvízben és forrásvíz mintákban GC-MS módszerrel. Feltételezéseik szerint a mőveleti üres mintákban mért szennyezıanyagok a nonilfenolok (3,7 ng/L) és a ftalátok (dietilhexil-ftalát 14,5 ng/L, butilbenzilftalát 0,6 ng/L) voltak, amelyek az oldószerekbıl és a SPE fecskendıtest oszlopok anyagából származnak. Trenholm és társai [142] háztartási vegyszerek elemzését GC-MS/MS és LC-MS/MS módszerekkel végezték. A szerzık valamennyi mintában dibutil-ftalátot mértek 130 ng/L mennyiségben. További szennyezıanyagok voltak: N,N-dietil-m-toluamid 0,27 ng/L, oxibenzon 1,3 ng/L, propilparabén 0,29 ng/L, izobutilparabén 0,22 ng/L, 3,4,4’-triklórdifenil-karbamid 0,17 ng/L és triklozán 1,6 ng/l koncentráció tartományban. 21

SPME (PDMS, 100µm), SPE (C18 korong)

23 gyomirtó-, rovarölı-, gombaölı szer

Folyóvíz

35 növényvédı szer

8 gyógyszer

13 gyógyszer

Tehéntej

Folyóvíz

Elfolyó szennvíz, felszíni víz

46 szerves szennyzı

SPE (Strata-X, 200mg/6mL, Bond Elut C18

SBSE (PDMS), LD (etil-acetát), származékká alakítás (MTBSTFA) SPME (PDMS, PDMS-DVB, PA, CAR-PDMS, CWDVB, 65-100 µm ) SPE (Bondesil ODS, 500mg/6mL)

SBSE (PDMS)

SPE (Bakerbond spe™, 200mg/6mL)


Nyersviz, kezelt víz, talajvíz

35 félillékony vegyület

SPE (Oasis HLB, 200mg/6mL)


Tenger víz

Talajvíz, csapvíz, felszíni víz Folyóvíz, csapvíz, forrásvíz, szennyvíz

SPE (Lichrolut EN, Oasis MCX)

16 terápiás gyógyszer

Ivóvíz, folyóvíz, folyó üledék#

Mintaelıkészítés

Vegyületek száma

Mátrix LOQ/LOD

HPLCMS/MS (ESI)

LOQ: 10-50 ng/L

<10-1100 ng/L

LODb: 0,05-20 µg/L, 1,6-392,1 ng/L LODd: 18-134 µg/L

HPLC-MS, CE-MS

-

13-7851 ng/L

-

17-183 ng/L

25-164 ng/L

25-450 ng/L

LOQ: 100-1900 ng/L, LOD: 3-560 ng/L

LOD: 1-800 ng/L

LOQ: 0,1-36 ng/L, LOD: 0,04-10,7 ng/L

LOD: 3-80 ng/L

LOD: 5-60 ng/L

LOD: 0,5-3,0 ng/L

GC-µECD

GC-MS (EI)

TD-GC-MS

GC-MS, GC-FTD

GC-MS (EI)

GC-MS (EI, CI)

0,13-123

~60

69-139

30-128

-

87-110

47-131

42-98

>70

Mért Visszanyerés, koncentráció % tartomány

HPLC-MS/MS, LOD: 0,02-4,30 ng/L, 0,4-241,9 ng/L, GC-MS/MS LOD#: 0,5-375 ng/kg 10-2900 ng/kg#

Analitikai módszer

3. Táblázat Sok összetvıt elemzı rendszerek alkalmazása különbözı környezeti vízminták szennyezıinek elemzésére.


Ausztria

Spanyolország

Spanyolország

Spanyolország

Görögország

Spanyolország

Spanyolország

Olaszország

Ország

[40]

[42]

[120]

[119]

[117, 118]

[116]

[114]

[112]

[101]

Irod.

22

UPLCMS/MS (ESI) GC-MS, HPLCMS/MS (ESI)

SPE (RP-C18, 1g/6mL)

SPE (Strata RP-18 E, Strata-X, LiChrolut EN)

SPE (Strata C-18, 200mg/3mL)

SPE (Oasis MCX)

SPE (RP-C18, 1g, Bond Elut, 200mg, LiChrolut EN, 200mg, Isolut ENV+, 100mg)

SPE (Bakerbond C18)

online SPE (Oasis HLB)


6 gyógyszer

4 rovarölıszer

31 gyógyszer és egyéb szennyezıanyag


33 vegyület

56 szennyezıanyag

60 gyógyszer

5 gyógyszer

28 antibiotikum, növényvédı szer

Ivóvíz, felszíni víz

Szennyvíz

Ivóvíz

Folyóvíz, szennyvíz

Felszíni víz

Vízminták

Felszíni víz

Talajvíz

Szennyvíz

Tó víz

SPE (LC18 250mg/3mL, Oasis HLB, 200mg/6mL, Bond-Elut, 500mg/3mL) SPE (Oasis HLB, 60mg/3mL) SPE (LiChrolut EN, 200mg)

LOD: 17-1250 ng/L

-

0,001-7,97 µg/L, 0,02-41 µg/L

<100 ng/L

0,37-143 µg/L

-

40-4800 ng/L

-

LC-MS/MS (ESI)

GC-MS

HPLC-UV, HPLC-MS (ESI)

-

5-560 ng/L

LOQ: 1,6-990 ng/L, LOD: 0,6-340 ng/L LOD: 0,5-5 ng/L

25-1100 ng/L

10-1000 ng/L

LOD: 1,8-13 ng/L

LOQ: 0,15-60 ng/L, LOD: 0,05-20 ng/L

LOQa: 31,2-48,3 µg/L, LODa: 9,4-14,5 µg/L, LOQb: 16,7-26,9 µg/L, LODb: 5-8,1 µg/L LODb: 7,5-220 LC-MS/MS, ng/L, LODc: 0,2- 0,0021-645 µg/L GC-MS 88,9 ng/L

GC-MS (EI), LC-MS/MS (ESI+)

LOD: 10-30 ng/L

LOQ: 30-3200 ng/L, LOD: 10-960 ng/L

HPLC-DADFL LC-MS (ESI)

LOD: 0,5-3,0 ng/L

HPLC-MS (ESI)

LC-UV/DAD, LODa: 20-90 ng/L, LC-MS (APCI) LODb: 6-15 ng/L

SPE (ENVI-Chom-P, 250mg)


Folyóvíz

LC-MS/MS (ESI)

SPE (Isolute C18, 500mg/3mL)

8 gyógyszer

Szennyvíz

87-111

67-113

33-151

5-144

50-116

81-113

22-98

95-103

71-103

33-125

43-93

18-100

Svájc

Görögország

Németország


Franciaország

Olaszország

Svédország

Olaszország

Spanyolország

Portugalia, Belgium

Franciaország

Spanyolország

[135]

[16]

[18]

[128, 130, 131]

[127]

[126]

[125]

[124]

[41]

[123]

[122]

[121]

23

28 háztartási vegyszer

17 gyógyszer

20 gyógyszer

20 gyógyszer

10 gyógyszer

8 gyógyszer

24 illékony szerves szennyzı

Szennyvíz

Szennyvíz, felszíni víz, ivóvíz

Szennyvíz

Szennyvíz

Szennyvíz

Szennyvíz

Folyóvíz, talajvíz -

SPE (Oasis HLB, 200mg), származékká alakítás (BSTFA, MTBSTFA) SPE (Oasis HLB, 200mg) SPE (HLB, C18, MCX), származékká alakítás (MSTFA) SPE (Strata-X, 200mg/6mL) SPE (Oasis HLB, 500mg/6mL), USE SPE(Oasis HLB, 200mg/6mL) SPE (Oasis HLB, 200mg/6mL) DAI-GC-MS

HPLC-MS

LOQ: 5-2850 ng/L, LOD: 2-855 ng/L

LC-MS/MS (ESI) LC-MS/MS (ESI) GC-MS/MS (EI) 0,002-9,17 µg/L

0,2-11309 ng/L

0,25-22000 ng/L

0,018-702 µg/L, 0,01-25 ng/L

LOD: 70-3100 ng/L

LOQ: 0,7-401ng/L, LOD: 0,2,-120 ng/L LOQ: 0,6-22 ng/L, LOD: 0,2-6,5 ng/L -

13-2688 ng/L

1-83215 ng/L

LOD: 0,17-105 ng/L 0,002-56,9 µg/L

LOD: 0,1-28,6 ng/L

-

LOD: 0,5-100 ng/L

GC-MS

LC-MS/MS, GC-MS/MS

GC-MS (EI)

51-140

40-110

25-112

22-105

-

54-120

12-163

68-139

Svájc

Spanyolország

Spanyolország

USA

Írország

Franciaország

USA

Mexikó

[145]

[144]

[143]

[142]

[141]

[43]

[140]

[139]

24

Jelölések: a Rövidítések jegyzékében, 1. Táblázat, # = folyó üledékre vonatkozik, a = HPLC-UV és/vagy LC-UV módszerre vonatkozik, b = HPLC-MS és/vagy LC-MS és/vagy LC-MS/MS módszerre vonatkozik, c = GC-MS és/vagy GC-MS/MS módszerre vonatkozik, d = CE-MS módszerre vonatkozik

17 gyógyszer és egyéb szennyzıanyag

Szennyvíz, forrás víz

4. Kísérleti rész 4.1 A kémszerek

A felhasznált anyagok és reagensek mindegyike analitikai tisztaságú volt. A hidroxilamin-hidrokloridot, az etil-acetátot, a HCl-t a Reanaltól (Budapest, Magyarország) vásároltuk. Az n-hexán, a metanol, a piridin, a hexametil-diszilazán, az N,O-bisz(trimetilszilil)trifluoracetamid,

az

N-metil-N-(trimetilszilil)-trifluoracetamid,

az

N-metil-N-terc.-

butildimetilszilil-trifluoracetamid, a trifluorecetsav, a benzoesav, a fenilecetsav, a (±)-3fenilpropionsav, a dimetil-ftalát, a kaprinsav, a 4-hidroxi-metilbenzoát, a szalicilsav, a fahéjsav, a 2,4-diterc.-butilfenol, a 3-hidroxi-benzoesav, a 4-hidroxi-etilbenzoát, a klofibrinsav, a dietil-ftalát, az ibuprofen, a 4-hidroxi-benzoesav, a 4-hidroxifenil-ecetsav, a laurinsav, a ftálsav, a paracetamol, a tereftálsav, a 2,5-dihidroxi-benzoesav, a 3-(4hidroxifenil)-propionsav, a vaníliasav, az azelainsav, a mirisztinsav, a koffein, a gemfibrozil, a β-indolecetsav, dibutil-ftalát, a fenoprofen kalcium sóhidrát, a palmitolajsav, a palmitinsav, a (±)-metoprolol (+)-tartarát só, a ferulasav, a naproxen, a kávésav, a (±)propranolol hidroklorid, a linolénsav, az olajsav, a ketoprofen, a sztearinsav, a diklofenak nátrium só, a szebacinsav, a karbamezapin, az arahidinsav, a fenofibrát, a metotrimeprazin, a dioktil-ftalát, az ösztron, a β-ösztradiol, a koleszterin, a kólsav, a litokólsav, a kenodezoxikólsav, az urzodezoxikólsav, a 7-ketolitokólsav, a dehidrokólsav a Sigma (St. Louis, MO, USA) termékei voltak.

4.2 A minták

A szennyvíz minták: a befolyó és az elfolyó szennyvíz minták, 24 órás mintavételbıl, a Fıvárosi Csatornázási Mővek, Észak-Pesti Szennyvíztisztító Telepérıl származtak.

A Duna víz minták:

1) a Csepel sziget mellıl (a továbbiakban Dunavíz 1), 2) a Szentendrei sziget mellıl (a továbbiakban Dunavíz 2), 3) az ELTE-TTK épülete elıl (a továbbiakban Dunavíz 3), 4) a Csepeli Vízmő mellıl (a továbbiakban Dunavíz 4), 5) az épülı új szennyvíztisztító közelébıl (a továbbiakban Dunavíz 5), valamennyi Budapest térségébıl származott. 25

4.3 Az eszközök

Mintaelıkészítés: A minták szőrésénél üvegszőrıpapírt GF/A, d = 125mm (Whatman Maidstone, UK), a szilárd fázisú extrakcióhoz 12 mintafeltétes vákuumkádat (Supelco, Bellefonte, PA, USA), különbözı szorbenst tartalmazó fecskendıtest oszlopokat használtunk: Oasis HLB 200mg/6mL, Oasis HLB 500mg/6mL, Oasis MAX 60mg/3mL és Oasis MCX 60mg/3mL (Waters, Milford, MA, USA), Strata-X 200mg/6ml (Phenomenex, Torrance, CA, USA), DSC-18 500mg/6mL és ENVI ChromP 200mg/6mL (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA). A minták oldószermentesítése Büchi Rotavapor R-200 (Flawil, Switzerland) készüléken, Büchi vákuumpumpa V-700 segítségével, a származékká alakítás termosztálható, a

kémcsövekkel/reakciócsövekkel

egyezı

mérető

fémbetétő

kályhákban

(Kutesz,

Magyarország) történt.

Gázkromatográfia-tömegspekrometria: A méréseket a 4000 GC-MS/MS jelő, Varian gyártmányú (Walnut Creek, CA, USA) készüléken végeztük, amely ioncsapda rendszerő tömegszelektív detektorral, automata mintaadagolóval és szeptummal ellátott programozható injektorral rendelkezik. Az elválasztásokat SGE BPX5 (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm filmvastagságú) kromatográfiás oszlopon végeztük. A vivıgáz hélium volt (1 ml/perc). A transfer line hıfoka 280 ˚C, az ioncsapda hıfoka 210 ˚C, a manifold hıfoka 80 ˚C, az ionizációs feszültség 70 eV volt. A GC paraméterei (az injektor és a kolonna főtési programjai) a 4. Táblázatban láthatóak. Az ioncsapda detektor optimális mérési paramétereit a készülék-szoftver (Varian MS Workstation software, version 6.5.) segítségével ellenıriztük, a tömegtartomány: 50-1000 amu, Fil/Mul késleltetés: 306 sec volt. A tömegspektrométer adatfelvételi sebessége 0,54 sec/scan és 0,67 sec/scan volt.

26

4. Táblázat Az injektor és a kromatográfiás oszlop hımérsékletprogramjai

1. Program Injektor Idı/perc 0,10 0,60 1,70

°C 100 220 220

°C/perc 0,0 200 0,0

Oszlop Idı/perc °C °C/perc 1,00 100 0,0 17,0 270 10,0 5,50 270 0,0 Elemzési idı: 23,5 perc


°C 100 270 270

°C/perc 0,0 200 0,0

Oszlop Idı/perc °C °C/perc 1,00 100 0,0 10,0 300 20,0 5,50 300 0,0 Elemzési idı: 16,5 perc


°C 100 270 270

°C/perc 0,0 200 0,0

Oszlop Idı/perc °C 1,00 100 20,0 300 10,0 300 Elemzési idı: 31 perc

°C/perc 0,0 10,0 0,0


°C 100 270 270

°C/perc 0,0 200 0,0

Oszlop Idı/perc °C 1,00 100 10,0 300 10,0 300 Elemzési idı: 21 perc

°C/perc 0,0 20,0 0,0

4.4 A módszerek

4.4.1 A reagens oldatok

Oximmá alakítás reagense: A 2,5% hidroxilamin-hidroklorid oldatot 1,25 g hidroxilaminhidroklorid 50 mL piridinben való oldásával készítettük.

Szilil-származékká alakítás reagensei: A HMDS, a BSTFA, az MSTFA, az MTBSTFA és a TFE analitikai tisztaságú vegyszereket további tisztítás nélkül használtuk.

27

4.4.2 A modell oldatok

A modell vegyületek 20-25 mg/100 mL bemérése analitikai pontossággal, feloldása etanolban, desztillált vízben, valamint desztillált víz:etanol = 1:1 (v/v) arányú elegyében történt. A ftalátok feloldásához diklórmetánt használtunk. Az 56 modell vegyületbıl közös törzsoldatot készítettünk, az eredetihez képest 50-szeres hígítást. Az így készített oldatok 10500 µL-ét vákuumlepárló készülékhez csatlakoztatható, teflonnal fedett, csavarmenettel ellátott reakciócsövekbe (szükség szerint 2 és 4 mL térfogatúak) mértük, és 30-40 ˚C hıfokú vízfürdıbıl, vákuumlepárló készüléken szárazra pároltuk.

4.4.3 A származékká alakítás

4.4.3.1 Szilil-származékokká Az elızı pontban leírt módon elıkészített, lepárolt modell vegyületek maradékát négy féle reagenssel reagáltattuk: a) 125 µL piridinben oldottuk, majd 225 µL HMDS és 25 µL TFE adtunk hozzá, b) 150 µL piridinben oldottuk, majd 150 µL BSTFA adtunk hozzá, c) 150 µL piridinben oldottuk, majd 150 µL MSTFA adtunk hozzá, d) 150 µL piridinben oldottuk, majd 150 µL MTBSTFA adtunk hozzá, 60, 70, 80 ˚C hıfokon 30, 60, 90, 120 percen keresztül szilileztük. Az oldatokat szobahıfokra hőtés után, eltérı hígításokban 1 µL-eket injektáltunk egymást követıen 3-5-ször.

4.4.3.2 Oximmá és szilil-származékokká A fentebb említett módon lepárolt modell vegyületek maradékát a) 125 µL 2,5% hidroxilamin-hidrokloridot tartalmazó piridinben oldottuk, 70 ˚C és 100 ˚C hıfokon 30, 60, 90, 120 percen keresztül oximáltuk, b) majd 225 µL HMDS és 25 µL TFE reagens hozzáadása után 70 ˚C és 100 ˚C hıfokon 60, 90, 120 percen keresztül szilileztük.

4.4.4 A miták elıkészítése

A szennyvíz minták elıkészítése az alábbi pontok szerint történt: 1. a befolyó és az elfolyó szennyvizeket üvegszőrı papíron szőrtük (1. Kép), majd homogenizáltuk. 28

2. Az 500 mL és 1000 mL térfogatú minták pH értékét 1M HCl oldattal pH = 2, pH = 4, és pH = 7-re változtattuk (2. Kép), minden mintából 3-3 párhuzamos mérést készítettünk. 3. A szilárd fázisú extrakció alkalmazásánál, a fecskendıtest oszlopok (Oasis HLB 200mg/6mL, Oasis HLB 500mg/6mL, Oasis MAX 60mg/3mL és Oasis MCX 60mg/3mL, Strata-X 200mg/6ml, DSC-18 500mg/6mL, ENVI ChromP 200mg/6mL) elıkészítéséhez: a) 5 mL n-hexánt, 5 mL etil-acetátot, 10 mL metanolt és 10 mL desztillált vizet, vagy b) 4 mL aceton:etil-acetát (50:50, v/v) elegyét, 4 mL metanolt és 6 mL desztillált vizet használtunk. 4. A szennyvízmintákat vákuumkád használatával, 4 mL/perc, 10 mL/perc és 14 mL/perc átfolyási sebességekkel a töltetekre felvittük (3. Kép), majd a szorbenseket vákuum segítségével szárítottuk. 5. A megkötött vegyületeket: c) 5 mL n-hexán, 5 mL etil-acetát és 14 mL metanol, vagy d) 15 mL aceton:etil-acetát (50:50, v/v) elegyével oldottuk le (4. Kép). Az a) és b) pont szerinti elıkészítés után rendre a c) és d) pont szerinti leoldásokat használtuk. 6. Az extraktumokat lépcsızetesen: vegyifülkében (5. és 6. Kép), majd az oldott levegı eltávolítása (7. Kép) után, 30-40 ˚C hıfokú vízfürdıbıl vákuumlepárló készüléken szárazra pároltuk (8. Kép). 7. Az oldószer mentesített minták vegyületeit származékokká alakítottuk a 4.4.3 részben leírtak szerint (9. Kép). 8. A trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokat GC-MS módszerrel mértük (10. Kép).

1. Kép

2. Kép

29

3. Kép

4. Kép

5. Kép

6. Kép

8. Kép

7. Kép

30

9. Kép

10. Kép

A Duna-víz minták: A Duna-víz minták feldolgozásakor mindenben a 4.4.4 pont szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az 1 és 3 L-nyi mennyiségeket az a) pont szerinti elıkészítés után, a c) pont szerint oldottuk le.

31

5. Kísérleti eredmények értékelése 5.1 Alapkutatás 5.1.1 A nem szteroid típusú gyulladásgátló gyógyszerek tanulmánya 5.1.1.1 A származékká alakítás optimálása és a származékok fragmentum-analitikai tanulmánya Magyarországon, mint szerte a világon, gyakran használt fájdalomcsillapító és gyulladásgátló gyógyszerek az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak. Ezért elsı lépésként e vegyületek származékká alakítását optimáltuk. Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak szilil-származékká alakítására az irodalomban különbözı adatokat találtunk. Következésképp célszerőnek tőnt a 4 leggyakrabban használt szililezı reagens (a BSTFA, az MSTFA, a HMDS-TFE, az MTBSTFA) hatásfokát eltérı hıfokok (60, 70, 80 ˚C) és különbözı reakció idık (30, 60, 90, 120 perc) után összehasonlítani. A 5. Táblázatban az eltérı reakció körülmények között nyert válaszjeleket foglaltuk össze. Mint kitőnik, az értékelések a származékok szelektív fragmetum ionjai alapján történt, amelyek a következık: a) az ibuprofen-TMS: m/z = 278 = [M], m/z = 263 = [M-CH3]+, m/z = 234 = [M-COO]+, m/z = 160 = [M-TMSCOOH]+ (1. Ábra, 1B spektrum), b) a naproxen-TMS: m/z = 302 = [M], m/z = 287 = [M-CH3]+, m/z = 243 = [M(COO+CH3)]+, m/z = 185 = [M-TMSCOO]+ (1. Ábra, 2B spektrum), c) a ketoprofen-TMS: m/z = 326 = [M], m/z = 311 = [M-CH3]+, m/z = 282 = [M-COO]+, m/z = 267 = [M-(COO+CH3)]+ (1. Ábra, 3B spektrum), d) a diklofenak-TMS: m/z = 368 = [M], m/z = 277 = [M-TMSOH2]+, m/z = 242 = [M(TMSOH+HCl)]+, m/z = 214 = [M-(TMSCOOH+HCl)]+ (1. Ábra, 4B spektrum).

32

5. Táblázat Az ibuprofen-, a naproxen-, a ketoprofen- és a diklofenak-TMS származékainak különbözı reagensekkel, eltérı körülmények (70 °C hıfok, 30, 60, 90, 120 perc) között nyert válaszjelei, szelektív fragmentum ionjaik (ibuprofen-TMS: m/z = 278 = [M], m/z = 263 = [MCH3]+, m/z = 234 = [M-COO]+, m/z = 160 = [M-TMSCOOH]+; naproxen-TMS: m/z = 302 = [M], m/z = 287 = [M-CH3]+, m/z = 243 = [M-(COO+CH3)]+, m/z = 185 = [M-TMSCOO]+; ketoprofen-TMS: m/z = 326 = [M], m/z = 311 = [M-CH3]+, m/z = 282 = [M-COO]+, m/z = 267 = [M-(COO+CH3)]+; diklofenak-TMS: m/z = 368 = [M], m/z = 277 = [M-TMSOH2]+, m/z = 242 = [M-(TMSOH+HCl)]+, m/z = 214 = [M-(TMSCOOH+HCl)]+) alapján értékelve, GC-MS módszerrel mérve. 70 ˚C

Integrátor egység/pg (RSD%)

Reakció idı, perc ⇓ Ibuprofen Injektált pg ⇒ 222 30 2608 (3,13) 60 2851 (1,49) HMDS-TFE 90 2828 (1,67) 120 2802 (2,25) 30 2608 (2,12) 60 2758 (1,24) BSTFA 90 2909 (1,44) 120 2829 (1,93) 30 2873 (0,77) 60 2779 (1,92) MSTFA 90 2909 (2,39) 120 2838 (2,43) Átlag 2837 (1,78)

Naproxen

Reagens

255 4823 (2,53) 4944 (3,53) 5098 (4,34) 4823 (4,62) 5020 (1,85) 4823 (1,13) 4862 (3,84) 4902 (0,82) 4352 (11) 5294 (1,58) 5176 (0,68) 4823 (5,1) 4963 (3,30)

Ketoprofen Diklofenak 283 756 (5,3) 807 (2,41) 781 (3,67) 781 (5,0) 770 (1,50) 816 (2,73) 795 (7,6) 812 (1,80) 922 (2,70) 830 (4,11) 798 (1,23) 765 (4,94) 798 (2,54)

314 2703 (9,3) 4171 (5,1) 3853 (5,9) 3980 (6,8) 4045 (0,41) 4012 (2,62) 3821 (4,37) 3566 (5,3) 4713 (1,40) 4426 (0,55) 4333 (1,68) 3566 (12) 4080 (5,3)

Jelölések: mint Rövidítések jegyzéke

Az eredmények összehasonlítása után elmondható, hogy a) a 3 különbözı szililezı reagens mindegyike, azonos körülmények között, azonos trimetilszilil-származékot képez a modell vegyületeinkkel, b) a reakció idı 90 percre növelése jelentıs változást a válaszjelekben nem hozott egyik vegyület esetében sem, c) a 70 °C hıfokon, 30 perc elteltével még nem kvantitatív a származékká alakítás, 60 perc és 120 perc reakció idı között már kvantitatív a reakció. Figyelembe véve, hogy célkitőzéseink között szerepelt egy sok összetevıjő elemzı rendszer kialakítása, a származékképzés optimális körülményeinek a 70 ˚C hıfok és 90 perc reakció idı bizonyult. Származékképzési tanulmányunkat az MTBSTFA származékképzı reagenssel bıvítettük, amellyel a modell vegyületek terc.-butil-dimetilszilil-származékokat képeznek.

33

A származékká alakítás 70 ˚C hıfokon, 4 különbözı (30, 60, 90 és 120 perc) reakció idı alkalmazásával történt. A mérések eredményei a 6. Táblázatban láthatóak, a válaszjelek a vegyületek terc.-butil-dimetilszilil-származékaira vonatkoznak, értékelésük a származékok szelektív fragmentum ionjai alapján történt. A terc.-butil-dimetilszilil-származékok szelektív fragmentum ionjai: a) ibuprofen-TBDMS: m/z = 320 = [M], m/z = 305 = [M-CH3]+, m/z = 263 = [M-C(CH3)3]+, m/z = 161 = [M-TBDMSCOO]+ (1. Ábra, 1A spektrum), b) naproxen-TBDMS: m/z = 344 = [M], m/z = 329 = [M-CH3]+, m/z = 287 = [M-C(CH3)3]+, m/z = 185 = [M-TBDMSCOO]+ (1. Ábra, 2A spektrum), c) ketoprofen-TBDMS: m/z = 368 = [M], m/z = 311 = [M-C(CH3)3]+, m/z = 295 = [M(C(CH3)3+CH4)]+, m/z = 267 = [M-(CH4+SiC(CH3)3]+ (1. Ábra, 3A spektrum), d) diklofenak-TBDMS: m/z = 410 = [M], m/z = 353 = [M-C(CH3)3]+, m/z = 242 = [M(TBDMSOH+HCl)]+, m/z = 214 = [M-(TBDMSCOOH+HCl)]+ (1. Ábra, 4A spektrum).

1. Ábra: Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak terc.-butil-dimetilszilil- (a, c, e, g) és trimetilszilil-származékok (b, d, f, g) kromatogramjai és tömegspektrumai: 1A ibuprofen-TBDMS, 1B ibuprofen-TMS, 2A naproxen-TBDMS, 2B naproxen-TMS, 3A ketoprofen-TBDMS, 3B ketoprofen-TMS, 4A diklofenak-TBDMS, 4B diklofenak-TMS. Spectrum 1A BP 263,1 100% 263.1

0 MCounts 1A 4

a

75%

3

Ibuprofen-TBDMS

2

50%

1 0

25% 12.5

264.1

15.0 min

0%

0.00 MCounts 1.5

Spectrum 1B BP 160,0 100% 160.0

1B 75%

1.0

b

Ibuprofen-TMS

0.5

50% 25% 161.0

0.0 10

11

263.1

min 12 0% 150

250

m/z 34

MCounts

Naproxen-TBDMS

2A

6

c

2.5 MCounts

4 2

0 MCounts

3A Ketoprofen-

6

e

TBDMS

3B

1.5

f

4

KetoprofenTMS

1.0

2

0.5

0 MCounts

g

Naproxen-TMS

5 2B 4 d 3 2 1 0 MCounts 2.0

DiklofenakTBDMS

2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

0.0 MCounts

4A

h

17

18 min

Spectrum 2A BP 287,0 100% 287.0

Diklofenak4B TMS

5 4 3 2 1 0

19

15

Spectrum 3A BP 311,0 100% 311.0

16 Spectrum 4A BP 75,0

100%

352.0

214.0 75%

17

min

75%

75% 295.0

50%

288.0

50%

50%

25% 267.1

25%

215.0 25% 184.9

288.9

0%

0%

Spectrum 2B BP 185,1 100% 185.1

0%

Spectrum 3B BP 282,1 100% 282.1

75% 50% 244.0

Spectrum 4B BP 213,9 100% 213.9

75%

75%

50%

50%

302.1 25%

353.1

216.0

283.1

25%

367.0

25% 297.0

0%

0% 200

300

m/z

0% 250

300

350 m/z

200

300

400 m/z

35

A válaszjelek összehasonlításából látható, hogy a) MTBSTFA-val már 30 perc reakció idı elteltével, mind a 4 vegyület esetében kvantitatív a származékká alakítás, továbbá b) a terc.-butil-dimetilszilil-származékok esetében összemérhetıen magasabb válaszjeleket detektáltunk, mint az azonos koncentráció tartományban mért trimetilszilil származékok esetében (6. Táblázat, utolsó sor). 6. Táblázat Az ibuprofen-, a naproxen-, a ketoprofen- és a diklofenak TMS- és TBDMSszármazékok eltérı körülmények (70 ˚C hıfok, 30, 60, 90, 120 perc) között nyert válaszjeleinek összehasonlítása, szelektív fragmentum ionjaik (TMS-származékok: mint az 5. Táblázatban, ibuprofen-TBDMS: m/z = 320 = [M]; m/z = 305 = [M-CH3]+; m/z = 263 = [M-C(CH3)3]+; m/z = 161 = [M-TBDMSCOO]+; naproxen-TBDMS: m/z = 344 = [M]; m/z = 329 = [M-CH3]+; m/z = 287 = [M-C(CH3)3]+; m/z = 185 = [M-TBDMSCOO]+; ketoprofen-TBDMS: m/z = 368 = [M]; m/z = 311 = [M-C(CH3)3]+; m/z = 295 = [M-(C(CH3)3+CH4)]+; m/z = 267 = [M(CH4+SiC(CH3)3]+; diklofenak-TBDMS: m/z = 410 = [M]; m/z = 353 = [M-C(CH3)3]+; m/z = 242 = [M-(TBDMSOH+HCl)]+; m/z = 214 = [M-(TBDMSCOOH+HCl)]+) alapján értékelve, GC-MS módszerrel mérve. 70 ˚C Reakció idı, perc ⇓ Ibuprofen Injektált pg ⇒ 222 30 17227 (3,90) 60 17591 (2,59) HMDS-TFE 90 17955 (2,84) 120 17273 (2,44) Átlag 17512 (1,92) 30 49545 (6,12) 60 50455 (2,60) MTBSTFA 90 47727 (2,39) 120 48482 (1,45) Átlag 48977 (0,20) Válaszjelek aránya 2,8 Reagens

Integrátor egység/pg (RSD%) Naproxen 255 40032 (9,1) 39597 (1,54) 39777 (6,1) 38992 (2,79) 39672 (1,38) 77823 (3,24) 76210 (4,20) 79839 (1,62) 79839 (1,42) 78428 (2,24) 1,9

Ketoprofen 283 16418 (2,18) 16028 (1,53) 15816 (6,7) 15425 (5,0) 15924 (2,60) 67376 (3,20) 70921 (0,43) 65248 (0,54) 68840 (6,9) 68096 (3,51) 4,3

Diklofenak 314 31975 (7,7) 31348 (1,89) 30251 (8,0) 30012 (4,50) 30897 (2,99) 44201 (3,51) 44828 (2,01) 42006 (4,66) 41379 (0,88) 43104 (3,87) 1,4

Jelölések: mint az 5. Táblázatban

A származékképzési tanulmányokat követıen a szennyvizek és a Duna-vizek elemzésénél a HMDS és a TFE alkalmazását részesítettük elınyben, mint származékképzı reagenst a következı okokból: a) ez a reagens azonos válaszjelet ad, mint a BSTFA és az MSTFA (5. Táblázat),

36

b) jóllehet, az MTBSTFA-val való származékká alakítással nagyobb válaszjeleket detektáltunk, de az irodalomból ismert, hogy a térben gátolt csoportoknál pl. ösztrogének, MTBSTFA-val nem kvantitatív a származékképzı reakció [37-39], c) anyagi okok miatt is a HMDS-re esett a választásunk. A 2006-2007–es Sigma-katalógus árai alapján számolt értékek önmagukért beszélnek: 1 mL HMDS 0,19 €-ba, 1 mL BSTFA 3,44 €-ba, 1 mL MSTFA 8,08 €-ba és 1 mL MTBSTFA 21,66 €-ba kerül, vagyis az MTBSTFA több mint 100-szor drágább mint a HMDS (21,6/0,19=113,7). E méréseknél a 4. Táblázatban feltüntetett 1. Program hımérséklet programot alkalmaztuk.

5.1.1.2 A külsı és a belsı ionizációs módszer összehasonlítása Célkitőzéseink része volt Duna-vizek elemzése. A választott vegyületek környezeti mintákban a néhány ng/L koncentráció tartományban várhatók, ezért elengedhetetlen volt számunkra a lehetséges legnagyobb érzékenység használata. Mindezek alapján a külsı ionizáció módszerrıl áttértünk a belsı ionizáció technika alkalmazására. Tekintettel arra, hogy készülékünk mindkét technikával rendelkezik, lehetıségünk volt a módszerek közötti különbségek összehasonlítására (2-3. Ábrák). A belsı ionizáció (2. Ábra) elınye: az egyszerő szerkezet, nem tartalmaz lencséket, az ionok útja rövidebb, könnyen hangolható és kézben tartható. A módszer lényegében érzékenyebb. A külsı ionizáció (2. Ábra) elınye: a nagyobb terhelhetıség, jobb klasszikus spektrumok detektálása (elsısorban az alifás vegyületek esetében), hátránya: a kisebb érzékenység. A különbözı technikákkal mért eredményekbıl (3. Ábra) látható, hogy a belsı ionizáció technika alkalmazásával jelentıs, 15-25-ször nagyobb érzékenységgel mértünk, mint a külsı ionizáció technika alkalmazásával. Azaz, a) a belsı ionizáció technikával 10-104 ng/L (ibuprofen), 12-119 ng/L (naproxen), 13133 ng/L (ketoprofen) és 15-147 ng/L (diklofenak) koncentráció tartományban mért értékek összemérhetık b) a külsı ionizáció technikával 520-4176 ng/L (ibuprofen), 597-4778 ng/L (naproxen), 664-5312

ng/L

tartományban

(ketoprofen)

mért

értékekkel.

és

737-5896

ng/L

Következésképp

(diklofenak) a

jövıbeni

koncentráció méréseknél

a

tömegdetektort belsı ionizációval használtuk.

37

2. Ábra A belsı és a külsı ionizáció technikák

Külsı ionizáció Belsı ionizáció

GC oszlop

Lencsék GC oszlop

Ionforrás

38

3. Ábra Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak külsı (sötétebb színő oszlopok) és belsı (világosabb színő oszlopok) ionizációval, eltérı koncentráció tartományokban, 375 µL oldatban, trimetilszilil-származékokként mért válaszjeleinek összehasonlítása. 4,5E+09

1,0E+10

4176

Ibuprofen

4778

Naproxen

7,5E+09

104

2389

119

2178 Ie

Ie

3,0E+09

5,0E+09

1039

1194

1,5E+09 2,5E+09

520

21

597

24

10

12

0,0E+00

0,0E+00

Belsı ionizáció ng/L

Külsı ionizáció ng/L



1,4E+10

3,0E+09

Ketoprofen

Diklofenak

5312

133

5896

1,1E+10

2,0E+09

2948 Ie

Ie

2656

1,0E+09

7,0E+09

147 1474

1328 3,5E+09

27 13

29

0,0E+00


737

664 15

0,0E+00




Jelölések: Ie = integrátor egység

5.1.1.3 A TIC és a SIM üzemmód jellemzése A szelektivitás növelése érdekében megvizsgáltuk a TIC és a SIM kromatogramokat. A választott 4 vegyület trimetilszilil-származékát alacsony koncentráció tartományban hasonlítottuk össze (4. Ábra), az injektált mennyiség 5 és 10 pg/µL volt. A TIC

39

kromatogramokat a TMS-származékok szelektív fragmentum ionjai (5. Táblázat) alapján értékeltük. A válaszjelek közötti különbség nem számottevı, a TIC/SIM válaszjel arány: 1,02 és 1,04 az ibuprofen-TMS, 1,22 és 1,24 a naproxen-TMS, 1,28 és 1,17 a ketoprofen-TMS, valamint 1,28 és 1,45 a diklofenak-TMS esetében. Jóllehet, a SIM technika szelektivitása jelentısen nagyobb, az arhiválás és a késıbbi felhasználás érdekében célszerő a TIC és a SIM üzemmódokat egymás mellett alkalmazni. 4. Ábra Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak TMS-származékok (5 és 10 pg/µL injektált mennyiségek) TIC (kék oszlopok), szelektív fragmentum ionok (5. Táblázat) alapján értékelve, valamint, SIM (lila oszlopok) üzemmódban mért válaszjelei.

5,00E+05

TIC

SIM

4,00E+05

Ie

3,00E+05

2,00E+05

1,00E+05

0,00E+00

Ibuprofen

Naproxen

Ketoprofen

Diklofenak

Jelölések: a Rövidítések jegyzéke, 3. Ábra

5.1.1.4 Az oximmá alakítás Az eredményekbıl (5. Táblázat, 4. Ábra) jól látható, hogy a ketoprofennek nagyon kicsi a válaszjele, ezért újabb változtatást vezettünk be, a származékká alakítás folyamatát két lépésre bıvítettük: 1. az oximmá alakításra és 2. az oxim-származékok trimetilszililszármazékká alakítására. Feltételeztük, hogy a keto-csoportot tartalmazó ketoprofen oximmá alakítható, majd az oxim-forma szililezhetı. Ez a gyakorlatban (a kromatogranom) az oximokra jellemzı duplacsúcs - a ketoprofen-oxim E és Z formái - megjelenésében nyilvánult meg. A ketoprofen-oxim-TMS válaszjele 1,5-ször nagyobb, mint a ketoprofen-TMS-é. A mérési eredmények részletezése a 15. Táblázatban látható.

40

5.1.1.5 A modell vegyületek mérési reprodukálhatósága A választott modell vegyületek mennyiségi meghatározásához szükséges a mérések lineritását meghatározni. A vizsgált koncentráció tartományt a szennyvizekben várt mennyiségeknek megfelelıen választottuk: 6,93-55,4 pg az ibuprofennél, 7,96-63,7 pg a naproxennél, 8,85-70,8 pg a ketoprofennél, valamint 9,83-78,9 pg a diklofenaknál (8. Táblázat), melyek 1-1 µl injektált mennyiségre vonatkoztak. A mérések reprodukálhatóságát relatív

standard

deviációval

jellemeztük,

százalékban

kifejezve (RSD%).

Minden

koncentráció tartományhoz 2-2 párhuzamos mintát készítettünk és a mintákat 3-4-szer injektáltuk. Ezen mérésekbıl számított RSD% értékek a 8. Táblázat 3-6. soraiban zárójelben láthatóak. A táblázat utolsó sorában az RSD% értékek a válaszjelek átlagához tartoznak. Megállapítottuk, hogy a vizsgált koncentráció tartomány lineáris mind a négy vegyület esetében, valamint, az eredményeink a mért koncentráció tartományban reprodukálhatóak (átlag RSD% = 1,83%).

8. Táblázat Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen, a diklofenak trimetilszilil- és trimetilszililoxim-származékok mérésének linearitása és reprodukálhatósága, szelektív fragmentum ionok (mint a 5. Táblázat, kivéve ketoprofen-oxim-TMS: m/z = 413 = [M]; m/z = 398 = [M-CH3]+; m/z = 207 = [M-(TMSO+TMSCOO)]+) alapján értékelve, GC-MS módszerrel mérve. Ibuprofen Naproxen Ketoprofen Diklofenak Injektált Ie/pg Injektált Ie/pg Injektált Ie/pg Injektált Ie/pg pg/µL (RSD%) pg/µL (RSD%) pg/µL (RSD%) pg/µL (RSD%) 6,93 7873 (2,38) 7,96 14426 (1,35) 8,85 18150 (10) 9,83 15402 (3,63) 13,85 8311 (1,53) 15,93 14284 (5,2) 17,70 18361 (0,99) 19,65 15369 (1,62) 27,70 8017 (2,80) 31,85 14393 (2,48) 35,40 18164 (0,71) 39,30 15140 (1,89) 55,40 8133 (0,10) 63,70 14795 (3,23) 70,80 17514 (0,06) 78,90 15140 (1,28) Átlag 8084 (2,29) Átlag 14435 (1,71) Átlag 18047 (2,04) Átlag 15140 (1,28) Jelölések: mint 5. Táblázat, 3. Ábra

5.1.1.6 Visszanyerési tanulmány A közlemények többségében a szennyvizek elemzéséhez mintaelıkészítésként, szilárd fázisú extrakciót és Oasis HLB töltetet használnak. Saját vizsgálatainkhoz az Oasis HLB 200mg/6mL fecskendıtest oszlopot alkalmaztuk. Az 1-1 L, pH = 4 értékő elfolyó szennyvízhez 1-1,5 µg/L koncentráció tartományban adtuk a modell vegyületeket. Az Oasis HLB (200mg/6mL) szorbensek elıkészítése a 4.4.4

41

fejezet 3. a) és b) pontok, a megkötött vegyületek leoldása a 4.4.4 fejezet 5. c) és d) pontok szerint történt. Minden esetben (hozzáadás nélkül és hozzáadással) 3 párhuzamos minta készült és minden mintát 3-szor injektáltunk. Az 5. Ábrán a választott vegyületek visszanyerésének összehasonlítása, két különbözı oldószercsoport alkalmazásával látható. Kitőnik, hogy míg az n-hexán, etilacetát, metanol oldószerek alkalmazásával a visszanyerések értéke átlag 100% (RDS% = 5,39%), addig az aceton:etil-acetát (50:50, v/v) alkalmzásánál átlag 84% a visszanyerések hatásfoka (RSD% = 5,3%). 5. Ábra Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak visszanyerési hatásfokának összehasonlítása, Oasis HLB 200mg/6mL szorbens, pH = 4, 1-1 L mintatérfogat, két különbözı oldószer csoport (aceton:etil-acetát = 50:50 (v/v), valamint n-hexán, etil-acetát, metanol) alkalmazása mellett.

Visszanyerés 140 aceton:etil-acetát (50:50, v/v)

hexán, etil-acetát, metanol

120

%

100 80 60 40 20 0 Ibuprofen

Naproxen

Ketoprofen

Diklofenak

Ezen eredmények szerint a választott vegyületek visszanyerését eltérı koncentráció tartományban, az n-hexán, etil-acetát, metanol oldószerek alkalmazásával vizsgátuk. E méréseknél a mintákhoz 0,46-6 µg/L koncentráció tartományban adtuk a 4 összetevıt. Az elfolyó szennyvíz a 4 vegyület hozzáadása nélkül 0,41 µg/L ibuprofent, 1,91 µg/L naproxent, 1,78 µg/L ketoprofent és 5,504 µg/L diklofenakot tartalmazott. Az 1-1 L térfogatú mintákat, pH = 4 értékő oldatból extraháltuk, a szorbensek elıkészítését a 4.4.4 fejezet 3. a) pont és a

42

megkötött vegyületek leoldását a 4.4.4 fejezet 5. c) pont szerint végeztük. Minden esetben 3 párhuzamos minta készült és minden mintát 3-szor injektáltunk. A 7. Táblázatból látható, hogy a visszanyerések 84% és 109% közötti értékek (kivéve az ibuprofent, amelynek visszanyerése a 0,46-0,61 µg/L hozzáadott mennyiségek tartományában 72% volt).

7. Táblázat Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak visszanyerési hatásfokának összehasonlítása, a vegyületek különbözı koncentráció tartományban való hozzáadása, Oasis HLB 200mg/6mL szorbens, pH = 4, 1-1 L mintatérfogat, egy ugyanazon oldószer csoport alkalmazása mellett. Koncentráció tartomány 4-6 µgL-1 2-3 µgL-1 1-1,5 µgL-1 0,46-0,61 µgL-1 Átlag (RSD%)

Ibuprofen 98 104 98 72 100 (5,7)

Visszanyerések, % Naproxen Ketoprofen 101 106 84 101 105 93 100 109 98 (9,5) 102 (6,8)

Diklofenak 103 93 103 98 99 (4,8)

Jelölések: mint az 5. Táblázat, valamint, a dılt betővel írott eredményeket a számításokból kihagytuk

Az 5.1.1.3. és 5.1.1.6. fejezetekben leírt vizsgálatokat belsı ionizációval, a 4. Táblázat 2. Program (16,5 perces) hımérsékletprogrammal végeztük.

5.1.2 Az epesavak minıségi-mennyiségi meghatározása

A vizsgált 6 különbözı epesav (a kólsav, a litokólsav, a kenodezoxikólsav, az urzodezoxikólsav, a 7-ketolitokólsav, a dehidrokólsav), mint kitőnik karboxil-, hidroxil- és keto-csoporto(ka)t (6. Melléklet) egyaránt tartalmaznak. Ezért a származékká alakításuk legegyszerőbb és egyben leghatékonyabb módszere a két lépésbıl álló eljárása volt: 1. oximmá alakítás, 2. trimetilszilil-származékképzés.

5.1.2.1 Származékképzési tanulmány Az epesavak teljeskörő származékká alakítását, a hidroxil-, a karboxil- és a ketocsoportok mennyiségi-minıségi meghatározását eltérı feltételek mellett végeztük. Bevezetı

43

tanulmányunk során az oximmá alakítást 70 ˚C 30 perc, a szililezést 100 ˚C 60 percen folytattuk. Ezt követıen a hıfokot és a reakció idıt változtattuk mind az oximmá (70 ˚C, 100 ˚C, 30, 60, 120 perc), mind a trimetilszilil-származékká (70 ˚C, 100 ˚C, 60, 90, 120 perc) alakításnál (9. Táblázat). A kromatogramokat a származékok szelektív fragmentum ionjai (10. Táblázat) alapján értékeltük.

9. Táblázat Az eltérı reakció feltételek hatása a kólsav, a litokólsav, a kenodezoxikólsav, az urzodezoxikólsav, a 7-ketolitokólsav, a dehidrokólsav TMS- és TMS-oxim-származékok válaszjeleinek nagyságára, szelektív fragmentum ionjaik (10. Táblázat) alapján értékelve. Integrátor egység/pg Reakció feltételek ⇓ Injektált pg ⇒

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Átlag (RSD %)

Kólsav

Litokólsav

865 37413 38672 38281 37889 39066 37352 38064 38764 38187 (1,64)

844 17436 17300 17464 17480 16030 15499 17436 16617 16907 (4,57)

Kenodezoxi Urzodezoxi kólsav kólsav 866 31082 30580 30721 30139 31575 29072 30631 28943 30342 (3,04)

848 16196 16770 17002 16613 17230 15451 17153 16564 16622 (3,50)

7-keto litokólsav

Dehidro kólsav

3025 7340 7384 7108 7336 6992 7569 7276 7286 (2,59)

3221 2400 2653 2448 2638 2566 2543 2302 2507 (4,90)

Jelölések: mint a 1-8 Táblázatokban

Alkalmazott reakció feltételek: 1. trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C 90 perc 2. oximmá alakítás 70 ˚C 30 perc és trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C 90 perc 3. oximmá alakítás 70 ˚C 30 perc és trimetilszilil-származékká alakítás 100 ˚C 60 perc 4. oximmá alakítás 70 ˚C 30 perc és trimetilszilil-származékká alakítás 100 ˚C 120 perc 5. oximmá alakítás 70 ˚C 60 perc és trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C 90 perc 6. oximmá alakítás 100 ˚C 30 perc és trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C 90 perc 7. oximmá alakítás 100 ˚C 90 perc és trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C 90 perc 8. oximmá alakítás 100 ˚C 120 perc és trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C 90 perc

A 9. Táblázat eredményei alapján elmondhatjuk, hogy:

44

- a keto-csoportot is tartalmazó epesavak (7-ketolitokólsav, dehidrokólsav) érdekében az oximmá alakítás elkerülhetetlen. A trimetilszilil-származékká alakítás (9. Táblázat, 1. feltétel eredménye) nem elégséges. - Az epeavak válaszjeleit összehasonlítva látható, hogy mind az oximmá, mind a trimetilszililszármazékká alakításhoz a 70 ˚C hıfok alkalmazása megfelelı, a válaszjelek közötti eltérés hibáinak figyelembe vételével. -

Az

eredmények

összehasonlíthatóak

a

nem

szteroid

típusú

gyulladásgátlóknál

tapasztaltakkal, amelyeknél 30 perc volt az oximálás és 90 perc a szililezés optimális reakció idı. - Az epesavak jól illeszthetıek a „sok összetevıjő elemzı” rendszerünk összetevıi közé (5.1.3 fejezet).

5.1.2.2 Az epesavak szelektív fragmentum ionjaik elemzése A fragmentum-analitikai tanulmányunk szerint az epesavak tömegspektrumaiban nagy m/z értékő, jellemzı ionokat kaptunk (6. Ábra, 10. Táblázat). A 6. Ábra és a 10. Táblázat együttes értékelésébıl kitőnik, hogy: - az epesavak trimetilszilil (oxim) éter/észter-származékok molekula-ionjai rendben: [M] = m/z = 696 (kólsav), [M] = m/z = 520 (litokólsav), [M] = m/z = 608 (kenodezoxikólsav és urzodezoxikólsav), [M] = m/z = 621 (7-ketolitokólsav) és [M] = m/z = 735 (dehidrokólsav). - A molekulaionból egy metil-csoport vesztéssel ([M-CH3]+) a keletkezı ionok: az m/z = 681 (kólsav), az m/z = 505 (litokólsav), az m/z = 593 (kenodezoxikólsav és urzodezoxikólsav), az m/z = 606 (7-ketolitokólsav) és az m/z = 720 (dehidrokólsav) voltak. - Az epesav-TMS és az epesav-oxim-TMS származékok fragmentációjára jellemzı a TMSO (m/z = [M-89]+), valamint a TMSOH (m/z = [M-90]+) csoport(ok) hasadása. További jellemzı ionként (6. Ábra) azonosítottuk: -

az

m/z

=

343

=

[M-(2TMSOH+C4H8COOTMS)]+,

az

m/z

=

253

=

[M-

(3TMSOH+C4H8COOTMS)]+ töredék ionokat (kólsav-TMS származéknál, 6. Ábra, 1B spektrum), - az m/z = 257 = [M-(TMSOH+C4H8COOTMS)]+ töredék iont (litokólsav-TMS származéknál, 6. Ábra, 2A spektrum), - az m/z = 255 = [M-(2TMSOH+C4H8COOTMS)]+ töredék iont (kenodezoxikólsav-TMS és urzodezoxikólsav-TMS származékoknál, 6. Ábra, rendre a 2B és a 3A spektrumok), - az m/z = 477 = [M-(C2H3COOTMS)]+ töredék iont (7-ketolitokólsav-oxim-TMS származéknál, 6. Ábra, 3B spektrum), 45

- az m/z = 376 = [M-(TMSO+3TMSOH]+ töredék iont (dehidrokólsav-oxim-TMS származéknál, 6. Ábra, 4A és 4B spektrumok). Az epesavak származékképzési és fragmentum-analitikai tanulmányánál a 4. Program (4. Táblázat) hımérsékletprogramot használtuk. A 6. Ábrán az epesavak mellett a koleszterin TMS-származéka és tömegspektruma (1A) is látható. A reprodukálhatóság és a linearitás, valamint a viszzanyerési vizsgálatok a 16-17. Táblázatokban találhatók. 10. Táblázat A kólsav, a litokólsav, a kenodezoxikólsav, az urzodezoxikólsav, a 7ketolitokólsav és a dehidrokólsav trimetilszilil- és trimetilszilil-oxim-származékok szelektív fragmentum ionjai. SFI, m/z Vegyületek

[M] [M-CH3]+ További szelektív fragmentum ionok

58. Kólsav-4TMS

696

681

59. Litokólsav-2TMS

520

505

608

593

534

519

62.b 7-ketolitokólsav-oxim-3TMS 621

606

63.a Dehidrokólsav-1TMS

474

459

63.b Dehidrokólsav-oxim-4TMS

735

720

60. Kenodezoxikólsav-3TMS 61. Urzodezoxikólsav-3TMS 62.a 7-ketolitokólsav-2TMS

[M-2TMSOH]+ = 516, [M-3TMSOH]+ = 426 [M-TMSOH]+ = 430, [M-2TMSOH]+ = 340 [M-TMSOH]+ = 518, [M-2TMSOH]+ = 428, [M-(CH3+2TMSOH)]+ = 413 [M-(TMSOH)]+ = 444, [M-(TMSOH+H2O)]+ = 426 [M-TMSO]+ = 532, [M-(CH2COOTMS)]+ = 490, [M-(C4H8COOTMS)]+ = 448 [M-TMSOH]+ = 384, [M-(TMSOH+H2O)]+ = 366 [M-TMSO]+ = 646, [M-(TMSO+TMSOH)]+ = 556, [M-(TMSO+2TMSOH)]+ = 466

Megjegyzés: a sorszámok a 14b. Táblázat folytatása

46

6. Ábra A koleszterin-TMS, az epesav-TMS és az epesav-oxim-TMS származékok TIC kromatogramja és tömegspektrumai: 1A koleszterin-TMS, 1B kólsav-TMS, 2A litokólsav-TMS, 2B kenodezoxikólsav-TMS, 3A urzodezoxikólsav-TMS, 3B 7ketolitokólsav-oxim-TMS, 4A és 4B dehidrokólsav-oxim-TMS.

MCounts 3B 400 2B 1B 2A

1A

300

4A

3A

4B

200

100

0 15 Spectrum 1A BP 368,4 368.4 100% 75%

16

Spectrum 2A BP 257,4 100% 257.4 75%

17 Spectrum 3A BP 518,3 518.3 100% 75%

18 minutes Spectrum 4A BP 646,5 646.5 100% 75%

255.4 50%

353.4

50%

25% 247.4

647.4

50%

415.3

50% 519.3

25% 201.3

25%

25%

256.3 0%

0%

Spectrum 1B BP 253,4 100% 253.4 75% 50%

0%

Spectrum 2B BP 428,3 428.3 100% 75%

343.3

0%

Spectrum 3B BP 477,5 477.5 100% 75%

50%

50%

429.2

720.4 376.2

Spectrum 4B BP 646,5 646.5 100% 75%

358.4

647.5

50% 622.5

25% 254.3

681.5

0%

25%

25%

215.3

600 m/z

0% 200

648.4

25% 376.2

0% 200

334.5

600 m/z

0% 200

600 m/z

200

600 m/z

47

5.1.3 A sok összetevıjő elemzı rendszer

A sok összetevıjő elemzı rendszerünk alkotóinak kiválasztása több szempont alapján történt: részben saját kutatási tapasztalatok [18,19], részben irodalmi adatok [1-13, 20-45], és részben az Észak-Pesti Szennyvíztisztító Teleprıl származó befolyó és elfolyó szennyvíz mintákban azonosított összetevık alapján.

5.1.3.1 Az szennyezık kiválasztása Az 5.1.3 fejezetben felsorolt szempontok alapján kiválasztott összetevık, az összesen 63 vegyület, az alábbi csoportokba sorolhatók: -

gyógyszerek és metabolitjaik (nem szteroid gyulladásgátlók, fájdalocsillapítók: ibuprofen, naproxen, ketoprofen, diklofenak, szalicilsav, paracetamol, fenilecetsav, fenoprofen; lipidregulátorok: klofibrinsav, gemfibrozil, fenofibrát; antiepileptikum: karbamazepin;

β-blokkolók:

metoprolol,

propranolol;

antipszichotikum:

metotrimeprazin; reuma elleni szer: 2,5-dihidroxi-benzoesav; koffein; koleszterin), -

tartósítószerek (benzoesav és származékai, benzoátok, propionsavak),

-

mőanyaglágyítók és festékadalékanyagok (ftalátok, ftálsavak, 2,4-diterc.-butilfenol, azelainsav, szebacinsav, 3-hidroxi-benzoesav, 4-hidroxi-benzoesav, ),

-

kozmetikumok és piperecikkek összetevıi (fenilecetsav, fahéjsav, vaníliasav, kaprinsav, azelainsav, mirisztinsav, szebacinsav, dietil-ftalát),

-

élelmiszerek (ételek és italok: koffein, kávésav, ferulasav, vaníliasav, indolecetsav, fahéjsav, zsírsavak, koleszterin),

-

ösztrogének (tüszıhormonok: β-ösztradiol, ösztron),

-

koleszterin és epesavak (emberi, állati vagy növényi szervezetben: koleszterin; elsıdleges és másodlagos epesavak).

A tanulmányozott 63 szennyezıanyag kémiai (pKa érték, összegképlet, CAS-szám, molekulatömeg) és kromatográfiás (retenciós idı) jellemzıi a 14a. Táblázatban, a trimetilszilil (oxim) éter/észter származékok szelektív fragmentum ionjai a 14b. Táblázatban találhatók. A vegyületek szerkezeti képlete a 6. Melléklet fejezet táblázataiban láthatók.

48

14a Táblázat A sok összetevıjő elemzı rendszer alkotóinak kémiai (összegképlet, pKa érték, CASszám, molekulatömeg) és kromatográfiás (retenciós idı) jellemzıi. Vegyületek 1. Benzoesav 2. Fenilecetsav 3. 3-Fenilpropionsav 4. Dimetil-ftalát 5. Kaprinsav 6. 4-Hidroxi-metilbenzoát 7. Szalicilsav 8. Fahéjsav 9. 2,4-Diterc.-butilfenol 10. 3-Hidroxi-benzoesav 11. 4-Hidroxi-etilbenzoát 12. Klofibrinsav 13. Dietil-ftalát 14. Ibuprofen 15. 4-Hidroxi-benzoesav 16. 4-Hidroxifenil-ecetsav 17. Laurinsav 18. Ftálsav 19. 2-Hidroxifenil-propionsav 20. Paracetamol 21. 3-(3-Hidroxifenil)-propionsav 22. Tereftálsav 23. 2,5-Dihidroxi-benzoesav 24. 3-(4-Hidroxifenil)-propionsav 25. Vaníliasav 26. Homovaníliasav 27. Azelainsav 28. Mirisztinsav 29. Szebacinsav 30. (3-Metoxi-4-OHfenil)-propionsav 31. Koffein 32. Gemfibrozil 33. Indolecetsav 34. Dibutil-ftalát 35. Fenoprofen 36. Palmitolajsav 37. Palmitinsav 38. 5-Klór-2-metil-indolecetsav 39. Metopropol 40. Ferulasav 41. Naproxen 42. Kávésav 43. Propranolol 44. Linolénsav

Összegképlet

pKa

CAS-szám

tR, perc

Mt

C7H6O2 C8H8O2 C9H10O2 C10H10O4 C10H20O2 C8H8O3 C7H6O3 C9H8O2 C14H22O C7H6O3 C9H10O3 C10H11ClO3 C12H14O4 C13H18O2 C7H6O3 C8H8O3 C12H14O2 C8H6O4 C9H10O3 C8H9NO2 C9H10O3 C8H6O4 C7H6O4 C9H10O3 C8H8O4 C9H10O4 C9H16O4 C14H28O2 C10H18O4 C10H13O4 C8H10N4O2 C15H22O3 C10H9NO2 C16H22O4 C15H14O3 C16H30O2 C16H32O2 C11H10ClNO2 C15H25NO3 C10H10O4 C14H14O3 C9H8O4 C16H21NO2 C18H32O2

4,20 4,28 4,90 3,42 4,43 3,91 3,00 4,44 12,2 4,09 3,85 3,46 7,84 4,80 4,48 4,80 5,31 4,46 9,50 6,50 4,46 4,80 6,50 6,51 7,89 4,53 4,82 4,21 3,90 4,75 4,75 3,79 4,50 5,69 4,17 8,50 4,56 4,20 6,81 9,45 6,50

65-85-0 103-82-2 501-52-0 131-11-3 334-48-5 99-76-3 69-72-7 621-82-9 96-76-4 99-06-9 120-47-8 882-09-7 84-66-2 15687-27-1 99-96-7 156-38-7 143-07-7 88-99-3 68595-67-5* 103-90-2 621-54-5 100-21-0 490-79-9 501-97-3 121-34-6 306-08-1 123-99-9 544-63-8 111-20-6 1135-23-5 58-08-2 25812-30-0 87-51-4 84-74-2 31879-05-7 2091-29-4 57-10-3 74367-57-0* 37350-58-6 537-98-4 22204-53-1 331-39-5 525-66-6 60-33-3

5,52 6,12 7,63 7,81 7,95 8,59 8,61 8,78 8,93 9,29 9,48 9,59 9,85 9,99 10,02 10,14 10,26 10,31 10,60 10,65 11,14 11,38 11,49 11,52 11,53 11,.59 11,82 12,38 12,78 12,89 12,98 13,31 13,44 / 13,65 13,76 13,99 14,16 14,33 14,60 14,73 14,86 14,96 15,04 / 15,13 15,77 15,86

122,1 136,2 150,2 194,2 172,3 152,2 138,1 148,0 206,3 138,1 166,2 214,7 222,1 206,3 138,1 152,2 200,3 166,1 150,1 151,2 166,1 166,1 154,1 166,1 168,2 182,2 188,2 228,4 202,1 196,0 194,2 250,3 175,2 278,3 242,0 254,4 256,4 295,0 267,4 194,0 230,3 180,2 259,3 280,4

49

45. Olajsav 46. Ketoprofen 47. Sztearinsav 48. Diklofenak 49. Karbamazepin 50. Arahidinsav 51. Dioktil-ftalát 52. Fenofibrát 53. Metotrimeprazin 54. β-Ösztradiol 55. Ösztron 56. Kolesztén 57. Koleszterin 58. Kólsav 59. Litokólsav 60. Kenodezoxikólsav 61. Urzodezoxikólsav 62. 7-Ketolitokólsav 63. Dehidrokólsav

C18H34O2 C16H14O3 C18H36O2 C14H11Cl2NO2 C15H12N2O C20H40O2 C24H38O4 C20H21O4Cl C19H24N2OS C18H24O2 C18H22O2 C27H46 C27H46O C24H40O5 C24H40O3 C24H40O4 C24H40O4 C24H38O4 C24H34O5

5,02 5,94 5,60 4,00 8,70 4,82 4,21 4,46 9,20 10,5 6,17 3,51 5,51 4,90 3,91 3,00 4,20

112-80-1 22071-15-4 57-11-4 15307-86-5 298-46-4 506-30-9 117-81-7 49562-28-9 60-99-1 50-28-2 53-16-7 16732-86-8 57-88-5 81-25-4 434-13-9 474-25-9 128-13-2 4651-67-6 81-23-2

15,91 15,94 / 16,00 16,08 16,86 17,83 18,63 18,67 19,02 / 19,24 19,28 19,84 20,54 22,59 23,66 24,87 24,91 25,28 25,81 26,28 27,64 / 27,95

282,4 254,3 284,4 295,0 236,3 312,5 390,5 360,8 328,4 272,4 270,4 370,6 386,6 408,6 376,6 392,6 392,6 390,6 402,5

Jelölések: Mt = alapmolekula molekulatömegei, tR = retenciós idı, * = trimetilszilil-származékokhoz tartozó CAS-szám, a NIST spektrumkönyvtárban található, a modell vegyület nem volt számunkra elérhetı, - = nem találtunk adatot

A 14a. Táblázat CAS-számok oszlopban, a csillaggal (*) jelölt vegyületeknél a CAS-számok a trimetilszilil-származékokra vonatkoznak, melyeket a NIST (National Institute of Standards of USA) spektrumkönyvtár segítségével azonosítottuk. Az indolecetsav-1TMS és az indolecetsav-2TMS származékokat is képez az alkalmazott reakció körülmények között, ezért két retenciós idı tartozik hozzá. A kávésav TMS-származékhoz két jól elkülöníthetı csúcs és retenciós idı tartozik. A ketoprofen- és a dehidrokólsav-oxim-származékok két-két különbözı retenciós idıvel, az oximokra jellemzı duplacsúcsban (E és Z formák) jelenik meg a kromatogramon. A fenofibrát-oxim-TMS egy intenzív csúcsban látható a kromatogramon, melyhez az elsı retenciós idı tartozik, e mellett egy kevésbé intenzív csúcs is megjelenik, mely a fenofibrát származékká nem alakult részét jelzi (ez a rész elenyészı az elızıhöz képest). A 14b. Táblázatban két csillaggal (**) jelölt vegyületeket alapállapotban, azaz nem trimetilszilil (oxim) éter/észter származékká alakított formában mértük.

50

14b. Táblázat A vizsgált, különbözı funkciós csoportokat tartalmazó szennyzıanyagok (az 58-63. sorszámú vegyületek a 10. Táblázatban láthatók) trimetilszilil (oxim) éter/észter származékainak szelektív fragmentum ionjai. SFI, m/z [M] [M-CH3]+ További szelektív fragmentum ionok 1. Benzoesav-1TMS 194 179 [M-TMSO]+ = 105 2. Fenilecetsav-1TMS 208 193 [M-TMSOH]+ = 118, [M-TMSCOO]+ = 91 [M-TMSCOOH]+ = 104, 3. 3-Fenilpropionsav-1TMS 222 207 [M-(CH2COOTMS)]+ = 91 4. Dimetil-ftalát 194** [M-OCH3]+ = 163, [M-COOCH3]+ = 135 5. Kaprinsav-1TMS 244 229 [M-C9H19]+ = 117 6. 4-Hidroxi-metilbenzoát-1TMS 224 209 [M-TMSO]+ = 135 7. Szalicilsav-2TMS 282 267 [M-TMSO]+ = 193 8. Fahéjsav-1TMS 220 205 [M-TMSO]+ = 131, [M-TMSCOO]+ = 103 9. 2,4-Diterc.-butilfenol 278 263 [M-(TMSO+CH2)]+ = 175 10. 3-Hidroxi-benzoesav-2TMS 282 267 [M-TMSO]+ = 193 11. 4-Hidroxi-etilbenzoát-1TMS 238 223 [M-OC2H5]+ = 193, [M-(TMSO+CH3)]+ = 134 [M-TMSCOOH]+ = 169, 12. Klofibrinsav-1TMS 287 272 [M-(TMSCOO+C3H6)]+ = 128 13. Dietil-ftalát 222** [M-OC2H5]+ = 177, [M-COOC2H5]+ = 149 14. Ibuprofen-1TMS 278 263 [M-COO]+ = 234, [M-TMSCOOH]+ = 160 15. 4-Hidroxi-benzoesav-2TMS 282 267 [M-TMSO]+ = 193 [M-TMSCOO]+ = 179, 16. 4-Hidroxifenil-ecetsav-2TMS 296 281 [M-(TMSCOO+CH3)]+ = 164 17. Laurinsav-1TMS 272 257 [M-C11H23]+ = 117 18. Ftálsav-2TMS 310 295 [M-TMSO]+ = 221 [M-TMSCOOH]+ = 192, 19. 2-Hidroxifenil-propionsav-2TMS 310 295 [M-(TMSCOOH+CH3)]+ = 177 20. Paracetamol-1TMS 223 208 [M-C2H2O]+ = 181, [M-C2H3NO]+ = 166 [M-TMSCOOH]+ = 192, 21. 3-(3-Hidroxifenil)-propionsav-2TMS 310 295 [M-TMSCOOH+CH3)]+ = 177 22. Tereftálsav-2TMS 310 295 [M-TMSO]+ = 221 23. 2,5-Dihidroxi-benzoesav-3TMS 370 355 [M-TMSO]+ = 281 [M-TMSCOOH]+ = 192, 24. 3-(4-Hidroxifenil)-propionsav-2TMS 310 295 [M-(TMSCOOH+CH3)]+ = 177 [M-{CH3}2]+ = 282, [M-{CH3}3]+ = 267, 25. Vaníliasav-2TMS 312 297 [M-TMSO]+ = 223 26. Homovaníliasav-2TMS 326 311 [M-{CH3}2]+ = 296, [M-TMSCOO]+ = 209 27. Azelainsav-2TMS 332 317 [M-C7H14COOTMS]+ = 117 28. Mirisztinsav-1TMS 300 285 [M-C13H27]+ = 117 29. Szebacinsav-2TMS 346 331 [M-C8H16COOTMS]+ = 117 [M-CH2COOTMS]+ = 209, 30. (3-Metoxi-4-hidroxifenil)340 325 [M-(TMSCOO+OCH3)]+ = 192 propionsav-2TMS 31. Koffein 194** [M-C2H5]+ = 165, [M-C3H3NO2]+ = 109 32. Gemfibrozil-1TMS 322 307 [M-C6H11COOTMS]+ = 122 33.a Indolecetsav-1TMS 247 232 [M-TMSCOO]+ = 130 33.c Indolecetsav-2TMS 319 304 [M-TMSCOO]+ = 202 34. Dibutil-ftalát 278** [M-C4H9O]+ = 205, [M-C8H17O]+ = 149 35. Fenoprofen-1TMS 314 299 [M-TMSCOOH]+ = 196 36. Palmitolajsav-1TMS 326 311 [M-C15H29]+ = 117 Vegyületek

51

37. Palmitinsav-1TMS 38. 5-klór-2-metil-indolecetsav-1TMS 39. Metopropol-1TMS 40. Ferulasav-2TMS

328 367 339 338

313 352 324 323

41. Naproxen-1TMS

302

287

42. Kávésav-3TMS

396

381

43. Propranolol-1TMS

331

316

44. Linoleinsav-1TMS 45. Olajsav-1TMS

352 354

337 339

46.a Ketoprofen-oxim-2TMS

413

398

46.b Ketoprofen-1TMS

326

311

47. Sztearinsav-1TMS

356

341

48. Diklofenak-1TMS

367

352

308 384 390**

293 369 -

447

432

52.b Fenofibrát

360**

-

53. Metotrimeprazin

328**

-

54. β-Ösztradiol-2TMS

416

401

55.a Ösztron-1TMS 55.b Ösztron-oxim-2TMS

342 429

327 414

370**

-

458

443

49. Karbamazepin-1TMS 50. Arahidinsav-1TMS 51. Dioktil-ftalát 52.a Fenofibrát-oxim-1TMS

56. Kolesztén 57. Koleszterin-1TMS

[M-C15H31]+ = 117 [M-TMSCOO]+ = 250 [M-TMS]+ = 266, [M-(TMS+C3H7)]+ = 223 [M-{CH3}2]+ = 308, [M-TMSO]+ = 249 [M-(COO+CH3)]+ = 243, [M-TMSCOO]+ = 185 [M-TMSO]+ = 307, [M-2TMSO+H]+ = 219 [M-(TMS+C3H7)]+ = 215, [M-TMSO+C6H12N]+ = 144 [M-C17H31]+ = 117 [M-C17H33]+ = 117 [M-TMSO]+ = 324, [M-(TMSO+TMSCOO)]+ = 207 [M-COO]+ = 282, [M-(COO+CH3)]+ = 267 [M-C17H35]+ = 117 [M-TMSOH]+ = 277, [M-(TMSO+HCl)]+ = 242, [M-(TMSCOO+HCl)]+ = 214 [M-TMSNCO]+ = 193 [M-C19H39]+ = 117 [M-C8H15]+ = 279, [M-C16H33O]+ = 149 [M-C7H11O3]+ = 304, [M-(TMS+C7H12O3)]+ = 230 [M-COOC3H7]+ = 273, [M-C13H19O4]+ = 121 [M-{CH3+CH3O}]+ = 282, [M-C5H12N]+ = 242, [M-C6H13N]+ = 229 [M-TMSOH]+ = 326, [M-(TMSOH+C3H5)]+ = 285 [M-C3H5O]+ = 285, [M-C8H12O]+ = 218 [M-TMSO]+ = 340 [M-CH3]+ = 355, [M-C8H17]+ = 257, [M-C11H23]+ = 215 [M-TMSOH]+ = 368, [M-(TMSOH+CH3)]+ = 353, [M-(TMSO+C3H4)]+ = 329

Jelölések: M = molekulaion, ** = a vegyületek alapállapotú, azaz nem trimetilszilil(oxim) éter/észter származékká alakított forma, a,c = trimetilszilil-származék, b = trimetilszilil-oxim-származék

5.1.3.2 Származékképzések értékelése Az oximálás és szililezés területén szerzett korábbi tapasztalatok alapján a keto-csoportot is tartalmazó vegyületek származékképzése egyenként tanulmányozandó, ilyenek: a ketoprofen, a fenofibrát, az ösztron. A β-ösztradiol és a koleszterin két lépésbeni származékká alakítását ezidáig nem tanulmányoztuk.

52

Az eddig alkalmazott oxim-származékká (70 ˚C 30 perc) és trimetilszilil-származékká alakítás (100 ˚C 60 perc [14-17], 70 ˚C 90 perc [18-19]) reakció körülményeket bıvítettük mind a hıfokok, mind a reakció idı tekintetében (15.Táblázat, 2-6. feltételek).

15. Táblázat A ketoprofen, a fenofibrát, az ösztron, a β-ösztradiol, a koleszterin válaszjeleinek összehasonlítása különbözı reakció feltételek alkalmazásakor, trimetilszilil- és trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokként mérve, szelektív fragmentum ionjaik (14b. Táblázat) alapján értékelve. Reakció feltételek ⇓ tR, perc ⇒ 1. 2. 3. 4. 5. 6. Átlag (RSD %)

Integrátor egység/pg Ketoprofen Fenofibrát Ösztron β-Ösztradiol Koleszterin Szilil. Oxim. Szilil. Oxim. Szilil. Oxim. Szilil. Szilil. 9,69 9,60 11,24 11,10 11,66 12,13 11,72 14,77 27646 39945 88307 69954 24385 38086 68623 24307 62396 25883 42847 67283 26769 69105 24761 40064 74538 26307 65073 26252 42228 73726 27384 70165 26238 42685 73316 27230 67962 25597 41182 71497 26399 67742 25519 (5,00) (4,61) (4,71) (4,58) (3,06)

Jelölések: az 5. Táblázat, 14a. Táblázat, valamint, Szilil. = TMS-származékokként mérve, Oxim. = TMS-oxim-származékokként mérve, Átlag = a különbözı reakció feltételek (2-6. feltétel) mellett kapott eredmények átlagai, a dılt betőkkel jelölt értékek a trimetilszilil-származékokra vonatkoznak

Reakció feltételek: 1. trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C, 90 perc, 2. oximmá alakítás 70 ˚C, 30 perc + trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C, 90 perc, 3. oximmá alakítás 70 ˚C, 60 perc + trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C, 90 perc, 4. oximmá alakítás 100 ˚C, 30 perc + trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C, 90 perc, 5. oximmá alakítás 100 ˚C, 90 perc + trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C, 90 perc, 6. oximmá alakítás 100 ˚C, 120 perc + trimetilszilil-származékká alakítás 70 ˚C, 90 perc.

Az eltérı reakció körülményeknek megfelelıen a válaszjelek különböznek. A csak szililezés (1. reakció feltétel) és az oximálás és szililezés (2.-6. reakció feltétel) eredményeinek összehasonlításából kitőnik, hogy: - a fenofibrát és a ketoprofen esetében az oximmá alakítás a válaszjelek növekedését eredményezte (15. Táblázat, 2-3. oszlop, 7. Ábra). A ketoprofen-oxim-TMS válaszjele 1,553

ször nagyobb, mint a ketoprofen-TMS válaszjele (15. Táblázat), valamint a fenofibrát-oximTMS válaszjele 1,8-szor nagyobb, mint a származékká nem alakult fenofibráté (15. Táblázat), amely izopropil-észter. - A kromatogramokon (8. Ábra) látható, hogy az ösztron és a β-ösztradiol esetében az oximálás megfelelı elválasztást biztosít. Mind a mellett, az ösztron-származék válaszjele harmadára csökken (15. Táblázat, 4. oszlop). - A β-ösztradiol és a koleszterin azonos, jól reprodukálható válaszjeleket adott reakció körülménytıl függetlenül (15.Táblázat, 5-6. oszlop). E

származékképzési

tanulmány

során

a

4.

Táblázatban

található

4.

Program

hımérsékletprogramot alkalmaztuk.

7. Ábra Totál ion kromatogramok (a-b) és a származékok tömegspektrumai: a: 1A ketoprofenTMS, 2A fenofibrát, b: 1B ketoprofen-oxim-TMS, 2B fenofibrát-oxim-TMS.

MCounts

1A

2.0 1.5

75%

75%

3

50%

50%

2

0.5

1

273.2 281.2 25%

0%

Spectrum 1B BP 324,2 324.2 100%

2B

4

1.5

111.0

284.2

5

2.0

25%

0%

0 MCounts 1B

Spectrum 2A BP 121,1 100% 121.1

4

1.0

MCounts 2.5

b

2A

5

2.5

a

Spectrum 1A BP 282,2 282.2 100%

MCounts

Spectrum 2B BP 230,1 230.1 100%

75%

75%

50%

50%

3

1.0

2

0.5

1

0.0

0 9.50

9.75

10.00

103.1

413.2

25%

25% 320.1

296.2 11.0

11.5

304.1

0%

0% 100

300

m/z

100 300

54

m/z

8. Ábra Totál ion kromatogramok (a-b) és a származékok tömegspektrumai: a: 3A ösztron-TMS, 4A β-ösztradiol-TMS, b: 3B β-ösztradiol-TMS, 4B ösztron-oxim-TMS. MCounts

Spectrum 3A BP 342,3 342.3 100%

3A4A

15.0 12.5

75%

Spectrum 4A BP 416,3 416.3 100% 75%

10.0

a

50%

7.5 5.0

50%

218.2

25%

2.5

25% 192.2

0.0 MCounts

215.1

0%

12.5

3B

418.4

0%

Spectrum 3B BP 285,2 100% 285.2

4B

286.3

Spectrum 4B BP 340,3 100% 340.3

10.0

b

75%

75%

50%

50%

7.5 5.0 2.5

25%

232.2

429.2

417.3 25% 231.2 414.3

0.0 11.50

11.75

12.00

12.25

0%

0% 200

400 m/z

200

400 m/z

55

5.1.3.3 A szennyezık fragmentum-analitikai tanulmánya A választott, lehetséges szennyezıkbıl az oximmá alakítást követıen, a szilezés során, 1-4 TMS-csoport kapcsolódhat (14b. Táblázat). 7 vegyületet változatlan formában mértünk: ezek a ftalátok (szám szerint 4), a koffein, a metotrimeprazin és a kolesztén. A fragmentum-analitikai vizsgálatok szerint a 63 vegyület legtöbbje eltérı fragmentációt mutat, néhány kivétellel: - hasonló fragmentációt tapasztaltunk a 2-hidroxi-benzoesav (9. Ábra, 1A spektrum), a 3hidroxi-benzoesav (9. Ábra, 1B spektrum) és a 4-hidroxi-benzoesav (9. Ábra, 2A spektrum) TMS-származékoknál, melyek tömegspektrumai az m/z = 282 = [M], az m/z = 267 = [MCH3]+, az m/z = 209 = [M-TMS]+, az m/z = 193 = [M-TMSO]+ ionokat tartalmazzák (14b. Táblázat). - A 2-hidroxifenil-propionsav (10. Ábra, 2B spektrum), a 3-(3-hidroxifenil)-propionsav (10. Ábra, 3A spektrum) és a 3-(4-hidroxifenil)-propionsav (10. Ábra, 3B spektrum) TMSszármazékoknál is azonos kötéshasadások tapasztalhatók. A tömegspektrumaik az m/z = 310 = [M] molekulaiont, az m/z = 295 = [M-CH3]+, az m/z = 192 = [M-TMSCOOH]+, az m/z = 177 = [M-(TMSCOOH+CH3)]+, valamint az m/z = 179 = [M-(TMSCOOCH2)]+ töredékionokat tartalmazzák (14b. Táblázat). A sok összetevıjő elemzı rendszerünk tartalmazza a dimetil-ftalátot, dietil-ftalátot, dibutil-ftalátot és a dioktil-ftalátot. Ezen vegyületek fragmentácójában megtalálható a dialkilftalátokra jellemzı m/z = 149 = [C8H5O3]+ töredékion (14b. Táblázat, 11. Ábra, spektrumok: 1A dimetil-ftalát, 1B dietil-ftalát, 2A dibutil-ftalát, 3B dioktil-ftalát). A vizsgált zsírsavak TMS-származékai hasonlóan fragmentálódnak, az m/z = 117, az m/z = 129 töredékionok, valamint az [M-15]+ fragmension a jellemzık (14b. Táblázat, 10. Ábra, spektrumok: 1A kaprinsav, 1B laurinsav, 2A azelainsav, 2B mirisztinsav, 3A szebacinsav, 3B palmitolajsav, 4A palmitinsav, 4B olajsav, 11. Ábra, spektrumok: 2B sztearinsav, 3A arahidinsav). A méréseket összion-áram üzemmódban végeztük, a totál ion kromatogramokat a szelektív fragmentum ionok segítségével értékeltük (14b. Táblázat). Mind az azonosítások, mind a mennyiségi meghatározások tekintetében a 14b. Táblázatban összefoglalt m/z értékeket használtuk.

56

9. Ábra A modell vegyületek TIC kromatogramja és tömegspektrumai: 1A 2-hidroxibenzoesav, 1B 3-hidroxi-benzoesav, 2A 4-hidroxi-benzoesav, 2B 2-hidroxifenilpropionsav, 3A 3-(3-hidroxifenil)-propionsav, 3B 3-(4-hidroxifenil)-propionsav.

kCounts

1A

MCounts

2A

3A

1B

500

150 400

3B

2B

100

300 200

50

100

0

0 9

10

Spectrum 1A BP 267,2 75%

267.2

100% 75%

50% 25% 135.2 195.1

268.2

267.2

268.2

25%

310.0

312.1

25% 97.1

m/z

25%

177.1

310.0

214.2

0%

0%

75% 50%

195.0

223.1 225.0

Spectrum 3B BP 179,1 100% 179.1 295.0

50%

50%

200

177.1 25% 0%

Spectrum 2B BP 192,0 100% 192.0 75%

75%

100

Spectrum 3A BP 205,1 205.1 100%

50%

193.1

0% Spectrum 1B BP 267,2

130.2

13

minutes

119.3

0% 100%

12

75%

50%

209.1

25%

11

Spectrum 2A BP 267,2 267.2

100%

11

0% 100

200

300 m/z

100

200

300 m/z

57

10. Ábra A modell vegyületek TIC kromatogramja és tömegspektrumai: 1A kaprinsav, 1B laurinsav, 2A azelainsav, 2B mirisztinsav, 3A szebacinsav, 3B palmitolajsav, 4A palmitinsav, 4B olajsav. 0.5 MCounts 1A

2A

3A

1B

4A 3B

2B

4B

15 10 5 0 7

8

Spectrum 1A BP 117,1 100% 117.1 75%

9

10

Spectrum 2A BP 317,2 100% 317.2 75%

11

12

Spectrum 3A BP 331,2 100% 331.2 75%

13

14 minutes Spectrum 4A BP 117,1 100% 117.1 75%

129.1 50% 129.1

50%

25%

25% 124.1

230.3

0%

318.2

0%

Spectrum 1B BP 117,1 100% 117.1 75% 50%

50% 129.1

257.2 129.0

25% 131.0

129.1 285.3

50% 25% 258.2

0%

131.0 286.3

m/z

75%

25%

300 m/z

131.1 314.3

Spectrum 4B BP 117,0 100% 117.0 75%

311.3

339.3

50% 98.1

312.3

0% 100

25%

313.3

0%

Spectrum 3B BP 129,1 100% 129.1

50%

0% 100 200

332.2 131.1

0%

Spectrum 2B BP 117,1 100% 117.1 75%

25%

50%

129.0

25%

98.1 340.3

0% 100

300 m/z

100

300 m/z

58

11. Ábra A modell vegyületek TIC kromatogramja és tömegspektrumai: 1A dimetil-ftalát, 1B dietil-ftalát, 2A dibutil-ftalát, 2B sztearinsav, 3A arahidinsav, 3B dioktil-ftalát. 0 MCounts

2A 1B

1A

3A 2B

3B

4 3 2 1 0 7.5

15.0

10.0

Spectrum 1A 1A Spectrum BP 163,0 163.0 100%

Spectrum Spectrum 2A 2A 100%

75%

BP 149,1 149.1

25%

164.1

50%

204.0

Spectrum 2B BP 117,1 100% 117.1

75%

75%

50%

50% 177.0 121.1

Spectrum 3B BP 149,2 100% 149.2 75%

129.1

341.4 50%

25% 131.1

342.4

0%

0% 100

150

118.0 0%

0%

Spectrum 1B BP 149,1 100% 149.1

m/z

384.3

25% 319.2

0%

369.4

129.1

50% 133.1

minutes Spectrum Spectrum 3A 3A

75% 129.1

25%

20.0

BP 117,1 100% 117.1

75%

50%

25%

17.5

25%

167.0

0% 100 200

300

m/z

100 200

300

m/z

59

5.1.3.4 Linearitás és reprodukálhatóság A meghatározások linearitását, a mérések reprodukálhatóságát, valamint az egyes vegyületek meghatározási határ értékét a 16. Táblázatban foglaltuk össze. A modell vegyületek válaszjeleit különbözı koncentráció tartományban mértük. Az összetevık mennyiségeit a szennyvízben várhatókhoz igazítottuk, elıvizsgálataink és irodalmi adatok alapján. A vizsgált mennyiségek 4 µg/L és 80 µg/L között voltak. A modell vegyületek válaszjeleit (16. Táblázatban) integrátor egység/pg értékben adtuk meg, két-két párhuzamos minta 3-3 injektálásának átlagait jelentik, zárójelekben a hozzájuk tartozó RSD% értékek láthatók. A 16. Táblázat 7. oszlopában az átlag értékeket a különbözı mennyiségek átlagértékeibıl számoltuk és a ezekhez tartozó RSD% értékek a 8. oszlopban láthatóak. Az adatokból kitőnik, hogy a legtöbb esetben a különbözı mennyiségő összetevıkhöz, hibahatáron belül, RSD% = 0,71-10%, azonos válaszjel tartozik, vagyis a mért tartományban teljesül a linearitás feltétele. A karbamazepin és a dehidrokólsav értékelése alapjául kalibrációs görbe szolgált. További hitelesítési feltételként a meghatározási határ (limit of quantification = LOQ) és a készülék meghatározási határa (instrument limit of quantification = ILQ) értékeket használtuk. A 16.Táblázat utolsó oszlopában e két paraméterhez tartozó értékeket tüntettük fel, valamennyi vegyületnél figyelembe vettük a mennyiségi meghatározásoknál elvárt minimális jel/zaj viszonyt: j/z ≥ 10. A különbözı összetevık meghatározási határa ng/L egységben értendı, a készülék meghatározási határa 1µL injektált mennyiségre vonatkozik. Az LOQ értékek 0,92 ng/L (4-hidroxifenil-ecetsav) és 600 ng/L (dehidrokólsav), az ILQ értékek 2,45 pg/1µL (4-hidroxifenil-ecetsav) és 1600 pg/1µL (dehidrokólsav) közöttiek voltak, összetevıtıl függıen.

60

Benzoesav Fenilecetsav 3-Fenilpropionsav Dimetil-ftalát Kaprinsav 4-Hidroxi-metilbenzoát Szalicilsav Fahéjsav 2,4-Diterc.-butilfenol 3-Hidroxi-benzoesav 4-Hidroxi-etilbenzoát Klofibrinsav Dietil-ftalát Ibuprofen 4-Hidroxi-benzoesav 4-Hidroxifenil-ecetsav Laurinsav Ftálsav Paracetamol Tereftálsav 2,5-Dihidroxi-benzoesav 3-(4-Hidroxifenil)-propionsav Vanillinsav Azelainsav Mirisztinsav Szebacinsav Koffein Gemfibrozil

Modell vegyületek ⇓

37067 (2,33) 20928 (1,25)

38119 (15) 46695 (1,51) 56567 (7,8) 25325 (5,6) 12900 (7,7) 56460 (4,10) 24231 (2,58) 6379 (6,6) 37067 (2,33) 46673 (0,45) 73394 (3,84) -

4

Származékká alakított mennyiségek, µg/L 8 16 40 80 Integrátor egység/pg (RSD%)** 12518 (2,49) 12826 (1,77) 12531 (1,07) 12366 (0,91) 2750 (1,46) 3009 (3,62) 3076 (5,1) 3410 (0,89) 1173 (2,29) 1260 (3,84) 1337 (4,61) 1338 (4,98) 23227 (12) 23687 (18) 26144 (2,78) 29336 (2,64) 13053 (4,73) 13380 (5,9) 14708 (0,45) 14119 (2,21) 10295 (4,44) 10245 (2,85) 10132 (3,45) 10029 (3,89) 40023 (2,01) 40402 (0,66) 37628 (2,83) 37900 (1,75) 39354 (3,44) 42682 (3,70) 43732 (1,80) 39781 (6,9) 38742 (1,37) 39152 (4,60) 54884 (2,37) 56074 (3,21) 53033 (4,09) 54492 (5,0) 24949 (6,9) 23836 (3,87) 23029 (3,36) 24836 (2,67) 13867 (4,41) 13541 (2,88) 12615 (2,79) 12577 (2,11) 45994 (4,28) 42336 (9,0) 40115 (7,7) 40451 (6,6) 14932 (8,4) 12850 (6,0) 11729 (6,8) 12625 (3,51) 55332 (2,18) 54692 (1,92) 54186 (1,69) 54835 (4,10) 19761 (3,24) 20028 (1,90) 19929 (1,74) 20080 (1,22) 17275 (6,9) 15241 (4,27) 17104 (2,09) 17781 (1,10) 33542 (8,2) 35856 (5,8) 35975 (4,21) 6244 (4,70)) 6312 (1,95) 6424 (1,70) 6584 (5,8) 32674 (1,73) 28891 (5,1) 34909 (3,83) 33190 (1,51) 32870 (0,19) 35265 (3,03) 33825 (0,90) 33559 (3,59) 45757 (3,05) 46332(1,56) 42166 (3,12) 43476 (2,07) 73089 (2,53) 92762 (5,8) 71592 (3,61) 5369 (10) 4617 (3,78) 5481 (0,58) 6169 (1,72) 20085 (3,73) 18959 (2,89) 19975 (1,28) 19840 (0,67) 6092 (8,0) 5573 (4,41) 6693 (2,41) 32870 (0,19) 35265 (3,03) 33825 (0,90) 33569 (3,59) 20693 (3,95) 20994 (2,59) 19732 (1,38) 20006 (2,85) 12560 3061 1277 24353 13815 10175 38814 41018 39225 55010 24400 13150 42224 13007 55100 19950 17387 35124 6389 32416 33880 44881 72692 5673 19715 6119 33882 20471

Átlag*

LOQ RSD % ng/L/injektált pg*** 1,53 5,5 / 14,5 8,9 5,2 / 13,9 6,1 15,6 / 42 6,3 6,8 / 18,2 5,4 2,2 / 5,9 0,99 2,2 / 5,9 3,34 5,8 / 15,5 5,7 1,8 / 4,9 1,33 2,0 / 5,3 2,52 1,0 / 2,67 3,85 3,3 / 8,8 4,97 1,1 / 2,93 6,4 22,2 / 59 9,0 1,0 / 2,67 1,56 0,93 / 2,48 0,71 0,92 / 2,45 2,02 18,8 / 50,1 3,91 3,4 / 9,1 2,02 12,3 / 33 7,8 3,0 / 7,9 2,97 1,3 / 3,47 4,37 2,2 / 5,9 1,33 1,8 / 4,9 7,6 18,6 / 49,7 2,60 19,9 / 53,0 9,2 22,0 / 58,7 2,97 4,0 / 10,8 2,78 2,5 / 6,70

16.Táblázat A meghatározások linearitása (2-7. oszlop), a mérések reprodukálhatósága (8. oszlop), valamint az egyes vegyületek meghatározási határ értékei (9. oszlop), trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokként mérve, szelektív fragmentum ionjaik alapján értékelve.

61

7234 (1,51) 6108 (3,60) 2264 (2,86) 7299 (4,42) 52320 (5,7) 29151(1,24) 2366 (2,77) 7234 (1,51) 36848 (7,0) 20339 (2,41) 42239 (8,4) 1768 (6,7) 73540 (10) 37627 (2,41) 65994 (1,76) -

6633 (1,41) 6052 (2,54) 35539 (1,55) 2258 (0,38) 7070 (2,92) 50650 (7,7) 31827 (2,38) 1947 (8,9) 6633 (1,41) 36442 (0,69) 22175 (9,8) 41577 (1,71) 44020 (0,50) 2552 (3,45) 9521 (7,2) 69186 (6,5) 41023 (9,8) 3537 (0,16) 65730 (0,92) 26217 (8,1) 26512 (3,58) 23949 (6,2) 7989 (7,8) 16125 (7,2) 9692 (8,6) 3149 (12) 605 (2,90)

45099 (5,9) 6596 (1,60) 6177 (2,78) 48687 (3,04) 2235 (2,12) 6985 (1,73) 52605 (1,64) 2182 (2,83) 6596 (1,60) 38874 (0,58) 21610 (3,92) 38761 (0,53) 46310 (6,5) 3766 (15) 7370 (5,3) 71463 (5,1) 39979(3,92) 3259 (14) 54702 (12) 64238 (1,78) 26829 (4,37) 25126 (5,3) 24497 (4,15) 8098 (6,0) 16136 (7,2) 9980 (6,7) 3689 (4,27) 847 (2,10)

16585 (3,11) 46378 (5,7) 6017 (3,52) 6120 (4,23) 46543 (3,19) 2311 (4,60) 6961 (8,3) 52518 (2,29) 2573 (0,94) 6017 (3,52) 39240 (1,17) 20621 (6,8) 42583 (2,76) 43511 (0,65) 4358 (9,7) 7628 (1,73) 71763 (7,0) 38149(6,8) 3121 (9,8) 50366(2,13) 62118 (3,09) 27532 (12) 25783 (4,28) 24114 (4,18) 7238 (3,50) 15996 (8,4) 9038 (5,0) 4490 (1,81) 1848 (5,2)

17040 (3,90) 45872 (5,3) 6154 (1,96) 6079 (3,93) 46560 (0,25) 2471 (3,98) 7046 (3,28) 51685 (1,38) 34588 (8,9) 2801 (3,98) 6154 (1,96) 39336 (3,30) 21751 (10) 39901 (6,9) 46640 (2,95) 7749 (1,36) 73957 (5,0) 40239 (10) 3370 (7,3) 53817 (10) 63076 (1,87) 26059 (6,9) 24404 (1,17) 20553 (4,89) 6596 (6,0) 13537 (5,0) 7689 (5,0) 4401 (8,1) 2630 (10)

16813 1,91 45783 1,41 6350 4,89 6107 0,77 47263 2,61 2308 4,.13 7072 1,90 51955 1,57 31855 8,6 2374 13,9 6350 4,89 38148 3,64 21299 3,67 40706 4,18 44544 4,20 Kalibrációs görbe 7582 2,55 72581 3,10 39403 3,67 3322 5,3 52962 4,33 64232 2,60 27182 3,78 25458 3,54 23278 7,9 7775 6,0 15558 7,3 9570 5,0 4193 10 Kalibrációs görbe

34,1 / 91 6,6 / 17,6 4,9 / 13,0 23,1 / 61,7 21,1 / 56,3 26,6 / 71,0 12,5 / 33,2 1,1 / 2,93 2,0 / 5,4 26,9 / 71,8 97 / 258 2,6 / 6,83 3,9 / 10,2 22,4 / 59,6 1,4 / 3,73 23,9 / 63,8 20,0 / 53,3 2,7 / 7,2 5,0 / 13,3 10,0 / 26,7 16,1 / 43 8,6 / 22,9 87 / 231 10,8 / 28,7 3,2 / 8,6 32,3 / 86 31,5 / 84 32,6 / 87 300 / 800 600 / 1600

Jelölések: mint 5-9. Táblázatok, valamint, * = a különbözı koncentráció tartományok integrátor egység/pg értékeinek átlaga; ** = minden vegyület esetében két minta kélszült és minden egyes mintát 3-szor injektáltuk; a dılt betıvel jelölt értékeket kihagytuk az átlag számításából; *** = 1µL minta injektálása, a 375 µL össsztérfogatú származékká alakított oldat hígítás nélkül injektálva (ng/L: injektált pg × 375); LOQ = meghatározási határ jel/zaj ≥ 10 mellett

Indolecetsav Dibutil-ftalát Fenoprofen Palmitolajsav Palmitinsav Metopropol Ferulasav Naproxen Kávésav Propranolol Olajsav Ketoprofen-oxim Ketoprofen Sztearinsav Diklofenak Karbamazepin Arahidinsav Fenofibrát-oxim Fenofibrát Metotrimeprazin Dioktil-ftalát β-Ösztradiol Ösztron-oxim Koleszterin Kólsav Litokólsav Kenodezoxikólsav Urzodezoxikólsav 7-ketolitokólsav Dehidrokólsav

62

5.1.3.5 Visszanyerési tanulmány A környezeti összetevık elemzésekor a dusítás az eljárás elengedhetetlen lépése. Az irodalom alapján megállapíthattuk, hogy a környezeti minták szennyezıinek szilárd fázisú extrakciójához a Waters-cég Oasis HLB töltete a legjobb: a szorbensek elıkészítését a 4.4.4 fejezet 3. a) pontja, és a megkötött anyagok leoldását a 4.4.4 fejezet 5. c) pontja szerint végeztük. Ezután megvizsgáltuk az átfolyási sebesség és a mintatérfogat hatását a visszanyerésre. A kapott eredményekbıl megállapíthattuk, hogy a visszanyerés hatásfoka független az átfolyási sebességtıl (4 mL/perc, 10 mL/perc, 14 mL/perc), valamint az 500 mL és az 1000 mL térfogatú minták esetében, a minta térfogatától is.

5.1.3.5.1 Két különbözı SPE-töltet teljesítményének összehasonlítása A sok összetevıjő elemzı rendszerünk visszanyerését 2 különbözı tölteten (Oasis HLB 200 mg, valamint, Strata-X 200 mg) modelleztük. Az extrakciót szigorúan azonos körülmények között végeztük. 500-500 mL elfolyó szennyvíz mintát két különbözı pH értékő (pH = 2, pH = 4) oldatból extraháltuk. A mintákhoz a vizsgált vegyületek azonos, ismert mennyiségét, 1,67-25,74 µg/L (vegyülettıl függıen) adtuk. Az oszlopok elıkészítését és a megkötött anyagok leoldását a 4.4.4 fejezet 3. a), valamint 5. c) pontokban leírtak szerint végeztük. Az eredmények a 12. Ábrán láthatók: a világosabb színő oszlopok az Oasis HLB-n, a sötétebb színő oszlopok a Strata-X-n kapott visszanyeréseket mutatják. A kék színő oszlopok a pH = 2, a lila színő oszlopok a pH = 4 értékő oldatból mért visszanyerési értékek. A Strata-X oszlopon a visszanyerések hatásfoka pH-tól független (pH = 2 értéken 86%, RSD% = 0,84-9,2%, valamint pH = 4 értéken 86%, RSD% = 1,44-9,4%). Ugyanezen visszanyerések az Oasis HLB tölteten, különbözı pH értéken (pH = 2, pH = 4) 10-12 százalékkal magasabbak voltak. Az összehasonlító eredmények szerint kitőnik, hogy - a 2,5-dihidroxi-benzoesav visszanyerése a Strata-X tölteten, mindkét pH értéken (pH = 2: 13%, pH = 4: 32%) 2-3-szor alacsonyabb volt, mint az Oasis tölteten (pH = 2: 41%, pH = 4: 75%). - A metoprolol pH = 4 értékő oldatokból a Strata-X tölteten 72%, az Oasis HLB tölteten 94% visszanyerést mutatott. - A 4-hidroxifenil-ecetsav visszanyerése pH = 2 és pH = 4 értékő oldatokból a Strata-X tölteten egyaránt 70%, az Oasis HLB tölteten 97% volt. - A 4-hidroxi-metilbenzoátot a Strata-X töltet alkalmazásakor pH-tól függetlenül nem nyertük vissza, az Oasis HLB tölteten pH = 2 értékő oldatból a visszanyerés 99%, valamint pH = 4 értékő oldatból 107% volt. 63

- A propranolol esetében a Strata-X bizonyult elınyösebbnek (pH = 2: 102%, pH = 4: 88%), az Oasis HLB tölteten pH = 2 értékő oldatból nem kaptuk vissza, pH = 4 értékő oldatból a visszanyerés 101% volt. - A paracetamol visszanyerése mindösszesen pH = 4-n, Oasis HLB töltetet használva 17% volt. - A koleszterin visszanyerése a két különbözı töltet alkalmazásánál egységesen alacsony. Összességében elmondhatjuk, hogy az Oasis HLB 200mg töltet a választott vegyületek extrakciójához elınyösebb mintaelıkészítési eszköz, mint a Strata-X 200mg töltet.

12. Ábra Az Oasis-HLB és a Strata-X szilárd fázisú töltetek teljesítményének összehasonlítása, két különbözı pH alkalmazása mellett.

Visszanyerés 150 Oasis, pH=2

Strata-X, pH=2

Oasis, pH=4

Strata-X, pH=4

%

120 90 60 30 0

Be nz o Fe esav n i 3Fe lece tsa ni lp v 4r o O H- pio ns m a et ilb v en zo át 2, 4- Sza di lic ter i c.- lsav 3b hi ut dr ilf ox i-b eno l en 4zo O Hes av eti lb en zo K á lo fib t rin sa 4v I bu hi dr pr ox o 4i-b fen hi e dr ox nzo es ife av ni l-e ce 2, Pa 5tsa di v hi race 3dr t a (4 ox m -O o i-b Hf en l en zo il) es -p av ro pi on sa v

a

64

b

Visszanyerés

150 Oasis, pH=2

Strata-X, pH=2

Oasis, pH=4

Strata-X, pH=4

120

%

90 60 30

K of fe G em in fib ro D zi ib l ut ilfta Fe lát no pr of en M et op ro lo l Fe ru la sa v N ap ro xe n Pr op an ol K eto ol pr of en D ik lo fe na Fe k no M f et ib ot rim rát ep Bé ra taÖs zin ztr ad io K l ol es zt er in K ól sa v

0

Jelölések: OH = hidroxi-

5.1.3.5.2 A pH hatása a visszanyerés hatásfokára A három, különbözı pH értékő (pH = 2, pH = 4, pH = 7), 500-500 mL térfogatú elfolyó szennyvíz mintát a modell vegyületek hozzáadása nélkül és a modell vegyületek hozzáadásaval (1,67-25,74 µg/L, együlettıl függıen), dúsítás után mértük. Minden esetben 33 párhuzamos mintát készítettünk, és minden extraktumból 3-3-t injektáltunk. A visszanyerések eredményei és a hozzá tartozó RSD% értékek a 17. Táblázatban láthatóak. A visszanyerések hatásfoka a pH = 2 értékő oldatból átlagban 92% és a pH = 4 értékő oldatból átlagban 94% volt. A pH = 7 alkalmazásakor a visszanyerések átlag értéke 82% volt. További észrevételünk, hogy a benzoesav, a benzoesav-származékok és a dikarbonsavak pH = 7 értékő oldatból nem extrahálódnak. Az átlag értékek számolásakor a zsírsavakra, a 2,5-dihidroxi-benzoesavra, a paracetamolra és a koleszterinre vonatkozó értékeket kihagytuk. A zsírsavak mindhárom pH alkalmazásakor, átlagban 60% alattiak voltak. A paracetamol és a koleszterin esetében kis visszanyerési értékeket kaptunk, amelyeket tapasztalati szorzószámmal helyesbítettünk: a mért értékeket a paracetamol és koleszterin esetében, rendre, 5,5-tel és 10-zel szoroztuk.

65

17. Táblázat A szennyezıanyagok visszanyerési tanulmánya, 500 mL elfolyó szennyvíz minta eltérı mennyiségek hozzáadásával (A: 0,84-12,87 µg/L, B: 1,67-25,74 µg/L, C: 3,34-42,91 µg/L, vegyülettıl függıen), három eltérı pH értékő oldatból (pH = 2, 4, 7) extrahálva, TMS (oxim) éter/észter származékokként mérve, szelektív fragmentum ionjaik alapján (Táblázat 14b.) értékelve.

Vegyület ⇓ Benzoesav Feniecetsav 3-Fenilpropionsav Dimetil-ftalát Kaprinsav 4-Hidroxi-metilbenzoát Szalicilsav Fahéjsav 2,4-Diterc.-butilfenol 3-Hidroxi-benzoesav 4-Hidroxi-etilbenzoát Klofibrinsav Dietil-ftalát Ibuprofen 4-Hidroxi-benzoesav 4-Hidroxifenil-ecetsav Laurinsav Paracetamol Tereftálsav 2,5-Dihidroxi-benzoesav 3-(4-Hidroxifenil)-propionsav Vaníliasav Azelainsav Mirisztinsav Szebacinsav Koffein Gemfibrozil 3-Indolecetsav Dibutil-ftalát Fenoprofen Palmitolajsav Palmitinsav Metopropol Ferulasav Naproxen Kávésav Propranolol Olajsav Ketoprofen Sztearinsav

pH = 2 B 101 (5,9) 97 (9,5) 104 (2,59) 109 (1,91) 61 (7,2) 99 (3,28) 104 (8,6) 100 (3,93) 62 (4,02) 101 (2,46) 101 (3,43) 62 (7,5) 97 (3,36) 98 (9,4) 99 (3,44) 97 (6,8) 71 (5,8) 0 96 (2,76) 41 (7,2) 96 (6,4) 97 (1,94) 97 (3,16) 63 (6,5) 94 (2,70) 102 (3,54) 101 (6,0) 29 (7,3) 92 (2,15) 102 (5,9) 58 (4,35) 60 (7,2) 94 (7,4) 76 (2,34) 99 (5,7) 50 (0,95) 0 70 (8,1) 94 (2,28) 52 (5,4)

Visszanyerés, % pH = 4 A B C 101 (3,77) 104 (2,03) 95 (2,38) 100 (4,38) 99 (5,7) 98 (5,7) 102 (5,2) 97 (2,90) 95 (5,5) 69 (4,04) 55 (3,32) 96 (7,0) 107 (5,9) 106 (3,44) 101 (2,35) 104 (1,49) 100 (6,3) 118 (3,55) 61 (5,9) 60 (6,4) 57 (6,3) 98 (4,12) 101 (8,3) 91 (4,93) 97 (3,73) 100 (3,66) 97 (4,54) 62 (3,95) 99 (6,1) 95 (7,9) 71 (2,58) 100 (1,43) 92 (2,32) 102 (4,19) 103 (3,20) 102 (1,72) 100 (4,12) 94 (2,34) 97 (1,67) 97 (1,52) 70 (1,82) 0 17 (9,5) 19 (7,8) 99 (3,32) 26 (7,1) 75 (3,23) 96 (8,5) 99 (4,93) 93 (2,90) 100 (2,98) 115 (1,78) 92 (2,19) 63 (5,4) 93 (1,52) 92 (1,35) 92 (2,51) 91 (3,37) 98 (5,3) 103 (2,34) 95 (3,21) 43 (9,2) 99 (9,1) 93 (3,14) 92 (1,91) 96 (4,20) 105 (4,47) 101 (3,04) 63 (2,05) 52 (0,91) 102 (6,7) 94 (3,86) 102 (9,0) 102 (3,78) 95 (2,64) 104 (1,58) 99 (1,98) 105 (0,65) 101 (2,98) 49 (6,8) 103 (8,8) 101 (8,8) 98 (3,81) 65 (1,36) 97 (3,54) 101 (2,42) 103 (2,24) 42 (2,89) -

pH = 7 B 0 0 0 70 (8,8) 70 (8,6) 100 (5,9) 14 (4,09) 101 (1,46) 99 (6,3) 101 (8,0) 38 (9,2) 101 (2,86) 0 0 81 (5,5) 42 (8,3) 0 0 0 0 0 71 (2,50) 0 100 (4,61) 98 (5,4) 45 (12) 101 (5,5 102 (5,8) 68 (3,40) 51 (2,30) 99 (6,6) 28 (7,7) 103 (5,7) 8.6 (6,8) 102 (3,80) 59 (1,80) 93 (4,38) 41 (3,60) 66

Diklofenak Karbamezapin Arahidinsav Fenofibrát Metotrimeprazin β-Ösztradiol Koleszterin Kólsav Litokólsav Kenodezoxikólsav Urzodezoxikólsav 7-ketolitokólsav Dehidrokólsav

98 (4,66) 0 40 (10) 70 (4,94) 100 (5,49) 94 (4,78) 25 (6,2) 94 (6,5) 95 (4,40) 77 (5,9) 89 (5,1) 99 (7,8) 104 (10)

101 (3,32) 0 99 (4,32) 93 (3,88) 103 (1,29) 7 (5,7) 105 (5,0) -

103 (3,91) 0 35 (8,0) 97 (3,15) 97 (2,52) 107 (1,45) 9 (13) 99 (3,80) 95 (6,3) 77 (0,10) 92 (3,91) 97 (7,8) 94 (6,8)

105 (1,56) 103 (26) 103 (2,55) 97 (7,2) 102 (3,51) 13 (7,3) 114 (6,8) -

99 (5,3) 87 (8,8) 33 (5,6) 68 (5,8) 35 (4,22) 98 (6,2) 25 (10) 94 (5,6) 96 (3,68) 90 (3,94) 91 (2,54) 95 (5,0) 97 (11)

Jelölések: mint 5-9. Táblázatok, valamint 0 = nem volt visszanyerés

5.1.3.5.3 A különbözı mennyiségek visszanyerése Az eltérı mennyiségek visszanyerését 500-500 mL térfogatú elfolyó szennyvíz mintához, három különbözı mennyiségben (A: 0,84-12,87 µg/L, B: 1,67-25,74 µg/L, C: 3,3442,91 µg/L, vegyülettıl függıen) hozzáadott modell oldattal modelleztük, minden mintából 3-3 párhuzamosat készítettünk hozzáadás nélkül és hozzáadással is. Minden egyes extraktumból 3-3-t injektáltunk. A visszanyerések hatásfoka a 17. Táblázatban látható. Az eredményekbıl kitőnik, hogy a különbözı mennyiségek visszanyerési hatásfoka egyezı: az A, a B, a C esetekben rendre 96%, 94% és 98% volt.

5.1.4 A reagens mőveleti üres és az SPE mőveleti üresek kérdése

A kutatásaink során elvünk volt, hogy valós és reprodukálható adatot kizárólag mőveleti üres mérések figyelembe vételével kaphatunk. Mindezek alapján a szennyezı összetevık eredetét tisztázandó, 2-féle mőveleti üres mérést készítettünk: a) a reagens mőveleti üres mintát, amely a származékkészítésbıl és a kromatográfiás elúcióból származik, valamint, b) az SPE mőveleti üres, amely többletként jelentkezik a reagens mőveleti üreshez képest, s amely az SPE extrakcióból származik. Vizsgálataink során hét különbözı, azonos módon elıkezelt SPE oszlop (a DSC18 500 mg, az ENVI ChromP 200 mg, az Oasis HLB 200 mg, az Oasis HLB 500mg, az Oasis MAX 60 mg, az Oasis MCX 60 mg, a Strata-X 200 mg) extraktumát és a reagens mőveleti

67

üres mintákat elemeztünk (18. Táblázat). Minden mőveleti üres mintából 2-2 párhuzamost készítettünk és a mintákat 3-4-szer injektáltuk. A sok összetevıjő elemzı rendszerünk szennyezıi közül 11-t találtunk a mőveleti üres mintákban, a meghatározott mennyiségeket, µg/L-ben, a 18. Táblázat tartalmazza. Az eredmények összevetésébıl kitőnik, hogy a 2,4-diterc.-butilfenolt és a dioktil-ftalátot (összhangban az irodalmi tapasztalatokkal [139-142]), ideértve az alifás zsírsavakat is (melyekre irodalmi utalás nincs), mind a reagens mőveleti üres mérésben (18. Táblázat), mind az SPE mőveleti üresekben jelentıs mennyiségben mértük. A mőveleti üres minták szennyezıit (18. Táblázat) szigorúan azonos kísérleti körülmények között nyertük. Kitőnik, hogy: - a 7 különbözı SPE oszlop mintáiban nagyobb mennyiségő szennyezıt mértünk, mint a megfelelı reagens mőveleti üres mintáiban. - Mindezek alapján a) megerısítettük az irodalmi adatokat [139-142], b) az irodalmi adatokhoz képest tanulmányunk számszerő adatokat tartalmaz, miszerint, c) a szennyezık nagy része az extrakciós folyamatból származik. d) Jelentıs különbség az oszlopok között nincs, kivéve az ENVI ChomP oszlop extraktumában mért a 2,4-diterc.-butilfenol mennyiségét: az átlag értékhez viszonyított (3,11 µg/L) 2,3-szor nagyobb mennyiséget (7,23 µg/L) mértünk (18. Táblázat). Az eredmények bizonyítják, hogy valós és reprodukálható elemzéshez a mőveleti üresek figyelembe vétele kötelezı. Következésképp, minden minta sorozathoz SPE mőveleti üres méréseket kell készíteni, és a szennyezık mért értékeibıl le kell vonni. A választott szennyezık jelentıs részét a mőveleti üres mérések nem zavarják, ezek szennyezıcsúcsok nélkül eluálódnak. A 13. Ábrán a reagens mőveleti üres, az SPE mőveleti üres és a befolyó szennyvízbıl származó kromatogrammok, valamint a vegyületek megfelelı tömegspektrumai láthatók. A példaként bemutatott felvételekbıl, kitőnik, hogy míg a 2,4diterc.-butilfenolt mindkét mőveleti üres tartalmazza, addig a hidroxi-benzoesavak tartományában szennyezıcsúcs nincs (12. Ábra).

68

Kaprinsav

Olajsav

Palmitinsav

Mirisztinsav

Laurinsav

2,4–Diterc.-butilfenol

0,59 (4,42) 0,36 (7,7) 0,98 (2,75) 0,11 (4,77) 1,37 (5,3) 2,06 (7,8) 1,98 (9,1) 1,13 (8,9)

Sztearinsav

-

4,54 (8,6)

1,02 (5,7) 0,16 (5,1) 1,41 (2,88) 3,04 (3,23) 2,39 (2,37) 1,98 (4,14) 0,16 (8,1) 5,22 (3,19)

2,91 (7,6) 0,22 (3,61) 0,80 (7,8) 0,22 (5,4) 1,24 (8,7)

3,44 (10)

2,32 (10) 2,30 (3,10) 0,19 (0,60) 3,45 (7,9)

0,15 (20) 3,11 (11) 0,17 (18) 0,97 (18) 0,18 (24) 1,32 (9,4) 3,06 (10) 2,32 (21) 2,11 (13) 0,18 (39) 4,76 (14)

0,17 (5,1)

0,19 (6,1) 3,54 (0,68) 0,13 (5,3) 0,72 (4,19) 0,14 (3,15) 1,13 (8,5) 2,59 (6,9) 1,85 (4,57) 1,82 (4,60) 0,11 (3,06) 4,63 (5,3)

0,14 (4,10) 3,15 (2,15) 0,19 (2,33) 1,24 (5,8) 0,12 (9,1) 1,41 (3,02) 3,04 (9,9) 1,88 (8,2) 1,79 (5,9) 0,12 (1,78) 4,51 (2,78)

0,16 (4,15) 2,88 (0,98) 0,19 (7,0) 1,03 (3,68) 0,15 (9,1) 1,23 (9,1) 3,27 (9,1) 2,31 (2,49) 2,30 (9,1) 0,22 (0,98) 5,05 (6,4)

0,16 (6,2) 3,50 (4,99) 0,17 (11)

0,17 (7,6) 7,23 (2,18) 0,16 (7,9) 1,02 (6,7) 0,25 (8,8) 1,47 (2,06) 3,29 (7,8) 3,31 (9,4) 2,55 (9,0) 0,31 (8,2) 5,47 (5,7)

0,094 (7,2) 2,77 (3,47) 0,15 (6,8) 0,95 (4,3) 0,20 (7,6) 1,36 (1,68) 2,73 (4,02) 2,22 (7,0) 2,03 (3,58) 0,13 (6,5) 4,98 (6,5)

-

Dibutil-ftalát

Koncentráció, µg/L (RSD%) ⇓

Palmitolajsav

Jelölések: RSD% = 2 párhuzamos mintából és 3 egymást követı injektálásból számolva

Átlag

DSC-18, 500 mg ENVI ChromP, 200 mg OASIS HLB, 200 mg OASIS HLB, 500 mg OASIS MAX, 60 mg OASIS MCX, 60 mg Strata-X, 200 mg

SPE mőveleti üres

Reagens mőveleti üres

Üres minták ⇓

Szennyezı anyagok ⇒ Arahidinsav

18. Táblázat 11 vegyület mennyiségi meghatározása reagens mőveleti üres mintában és 7 különbözı töltetes oszlop mőveleti üres mintájában, GC-MS módszerrel mérve és szelektív fragmentum ionjaik alapján értékelve.

Dioktil-ftalát

69

13. Ábra A reagens mőveleti üres (a, d), az SPE mőveleti üres (b, e) és a befolyó szennyvíz (c, f) TIC kromatogramjai, a szennyezık szelektív fragmentum ionjai (14b. Táblázat) alapján értékelve, valamint a vegyületek tömegspektrumai: 1A, 1B, 2A 2,4-diterc.-butilfenol, 2B 2-hidroxi-benzoesav, 3A 3-hidroxibenzoesav, 3B 4-hidroxi-benzoesav. MCounts 2.0 1.5

a

MCounts 12.5 10.0 7.5 d 5.0 2.5 0.0 MCounts

1A Apex: 8.932 min. Area: 4,176e+6

1.0 0.5

0.0 MCounts 15

b

10

Apex: 8.928 min. 1B Area: 3,454e+7

7.5

e

100

5.0 2.5

0 MCounts

c

SPE mőveleti üres

10.0

5

150

Reagens mőveleti üres

0.0 MCounts

2A Apex: 8.932 min. Area: 3,401e+8

f

150 Apex: 8.610 min. Area: 1,037e+8 100

50

50

0

0

5

3A Befolyó Apex: 9.285 min. Area: 1,754e+8 Apex: 10.018 min. 3B Area: 2,383e+8

2B

10

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

10.5

minutes Spectrum 1A BP 263,3 100%


100%

75%

75%

50%

50%


100%

267.2

75% 50%

223.2

264.3 25%

278.3

25%

25%

0%

105.1 194.0 258.2

175.1

133.2 0% Spectrum 1B BP 263,3 100%


263.3

100%

Spectrum 3B BP 267,2 267.2

100%

75%

75%

75%

50%

50%

50%

264.2

25%

25%

193.1

135.1

209.1

268.2

268.2 25% 135.1 194.2

175.3 0%

0%

0% 100

200

m/z

267.2

100

200

m/z

100

200

m/z

70

5.2 Analitikai alkalmazások

A

napjaink

szennyvíztisztítási

technológiái

a

szennyvízbe

kerülı

gyógyszermaradványok eltávolítására csak részben alkalmasak, így azok jó része a különbözı befogadókba, elsısorban a felszíni vizekbe jut. A gyógyszerek egy része változatlan, másik része átalakult formákban hagyja el a szervezetet és jut/juthat a szennyvízzel a természeti vizekbe [1, 16, 40, 146], ahol nem kívánt hatásokat idézhet elı. Budapest szennyvizének mindössze 51%-a kezelt (tisztítások: fizikai, biológiai és kémiai) [147], a maradék tisztítatlanul kerül a Dunába. A Duna Budapest fölötti szakaszán, a Szentendrei szigeten, valamint a folyó jobb és bal partján lévı védett területek alkotják a fıváros északi vízbázisát. Ezek a vízbázisok parti szőréső vizet termelnek, utánpótlásukat a Duna-vizébıl nyerik. Az itt kitermelt víz fertıtlenítés után közvetlenül kerül a vízhálózatba. A Duna Budapest alatti szakaszán a Csepel-sziget, Ráckeve és Szigetszentmiklós között elhelyezkedı terület a fıváros déli vízbázisa. Itt csáposkutakból nyerik a vizet, mely különbözı vízkezelési folyamatokat (ózonos kezelés, homokszőrés, adszorpciós (aktívszén) szőrés, fertıtlenítés) követıen kerül a vízhálózatba [148]. A tanszéken, a környezeti vizek szennyezıinek elemzésére a kutatások egyrészt a Fıvárosi Csatornázási Mővekkel (11. Kép: az Észak-Pesti Szennyvíztisztító Telep, 12. Kép: a Dél-Pesti Szennyvíztisztító Telep), másrészt a Fıvárosi Vízmővekkel (13. Kép: Budapest vízbázisai, a Szentendrei-sziget és a Csepel-sziget), együttmőködés alapján indult. 11. Kép

13. Kép

Vízmő telep

Szentendreisziget

un a

ckevei-D

Rá

12. Kép

Du na

BUDAPEST

0

5

10

15 km

71

5.2.1 A négy nem szteroid típusú gyulladásgátló: az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak meghatározása befolyó és elfolyó szennyvíz mintákban

Bevezetı kutatásaink során a nem szteroid típusú gyulladásgátlókat befolyó és elfolyó szennyvizekben elemeztük. A mintákat az Észak-Pesti Szennyvíztisztító Telep havi rendszerességgel szállította. A négy gyulladásgátló azonosításához és mennyiségi meghatározásához a 4.4.2 és 4.4.3 fejezetekben leírt modell oldatokat használtunk. A szennyvíz minták elıkészítését a 4.4.4 fejezet 3. a) és 5. c) pontokban részletezettek szerint végeztük. A modell oldatok és a szennyvíz extraktumok származékká alakítását egyidejőleg, azonos körülmények között, mindannyiszor tervezett sorozatokban, az 5.1.1 részben optimált módszerrel készítettük. A GC-MS készülék érzékenységváltozására figyelemmel a modell oldatok felvételét a 3-4 minta után (9-12 elválasztást jelent) ismételtük. A vegyületeket a szelektív fragmentum ionjaik segítségével értékeltük. A 14. Ábrán a 2007. január hónapban mért modell oldat (a, c, e, g) és a befolyó szennyvíz (b, d, f, h) TIC felvételei és a vegyületek tömegspektrumai (ibuprofen: 1A, 1B, naproxen: 2A, 2B, ketoprofen: 3A, diklofenak: 4A, 4B) láthatók. A 12 hónapon keresztül, 2006. májustól 2007. áprilisig, a szennyvíz mintákban meghatározott mennyiségek a 15. Ábrán: a-d láthatóak (a: az ibuprofen, b: a naproxen, c: a ketoprofen, d: a diklofenak). A befolyó és az elfolyó szennyvízben mért értékek széles koncentráció tartományban változtak: - ibuprofen: befolyó = 0,70-2,87 µg/L és elfolyó = 0,16-1,60 µg/L, - naproxen: befolyó = 1,11-4,33 µg/L és elfolyó = 0,43-2,21 µg/L, - ketoprofen: befolyó = 0-5,60 µg/L és elfolyó = 0-3,86 µg/L, - diklofenak: befolyó = 1,18-4,71 µg/L és elfolyó = 1,20-6,10 µg/L. A 12 hónapban mért értékek átlaga szerint az ibuprofen eltávolításának hatásfoka 44-94%, a naproxené 3,6-81%, a ketoprofené 0-100% és a diklofenaké 0-32% között változott. A diklofenak elfolyó szennyvíz mintában mért mennyisége 8 esetben volt nagyobb, a ketoprofen 3 esetben, a naproxen mennyisége egy esetben volt nagyobb, mint az ugyanazon hónap befolyó szennyvíz mintájában mért mennyiség. Az f) kromatogramon (14. Ábra) látható, hogy ebben a hónapban a befolyó szennyvízben ketoprofent nem mértünk.

72

14. Ábra A 2007. január hónapban mért modell oldat (a, c, e, g) és befolyó szennyvíz minta (b, d, f, h) TIC kromatogramjai, valamint, a vegyületek tömegspektrumai: 1A, 1B ibuprofen, 2A, 2B naproxen, 3A ketoprofen, 4A, 4B diklofenak. Spectrum 1A BP 73,1

kCounts 400 a 300 200 100

1A Apex: 7.025 min. Area: 502743

Modell oldat

100%

100%

75%

75%

243.1

160.2 50%

MCounts 1B Apex: 7.013 min. 7.5 Area: 2,208e+6 5.0 b

Befolyó

25% 263.3

0%

25% 184.1

Apex: 9.598 min. Area: 1,203e+6

2.0

2A

Modell oldat

287.2


0.0 MCounts

302.2

50%

156.2

2.5

c

Spectrum 2A BP 73,1

Spectrum 2B BP 73,1

100%

100%

75%

75%

50%

50% 185.1

25% 160.2

25%

1.0 0.0 MCounts 7.5

d

Apex: 9.565 min. Area: 3,507e+6

2B

Befolyó

0%

2.5

Apex: 10.021 min. Area: 1,025e+6

2.0

250 m/z Spectrum 3A BP 73,1

3A

Modell oldat

1.0

0.0 MCounts 7.5

f

3BBefolyó

5.0 2.5

0.0 MCounts

Apex: 10.584 min. Area: 1,364e+6

2.0

g

302.2

0% 150

0.0 MCounts

e

184.2

5.0

70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

4A

1.0

50% 25% 325.0

Apex: 10.558 min. Area: 2,517e+6

4B

Befolyó

25%

253.2 367.1

0%

100%

50%

242.1

324.2

75%

0.0 MCounts 10.0 7.5 h 5.0 2.5 0.0

275 m/z Spectrum 4A BP 214,0 100% 214.0 75%

Spectrum 3B BP 75,0

Modell oldat

175

Spectrum 4B BP 214,1 100% 214.1 75%

339.2 340.1

217.1 50% 25%

351.9 246.9 336.1

7

8

9

10

11

0% 12 200 13

40014 m/z

0% 15200

16 300 minutes m/z

73

15. Ábra 2006. május és 2007. április között, befolyó és elfolyó szennyvíz mintákban meghatározott mennyiségek µg/L-ben, a: az ibuprofen, b: a naproxen, c: a ketoprofen, d: a diklofenak), trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokként mérve.

Ibuprofen

a 4 Befolyó

Elfolyó

µg/L

3 2 1

Jú liu A ug s us zt Sz ep us te m be r O kt ób e N ov r em be r D ec em be r Ja nu ár Fe br uá r M ár ciu s Á pr ili s

M áj us Jú ni us

0

Naproxen

b

5 Befolyó

Elfolyó

µg/L

3,75 2,5 1,25

M áj us Jú ni us Jú liu A ug s u Sz sztu s ep te m be r O kt ó N ber ov em be D r ec em be r Ja nu á Fe r br uá r M ár ciu s Á pr ili s

0

Ketoprofen

c 7

Befolyó

Elfolyó

3,5 1,75 0


µg/L

5,25

74

Diklofenak

d

7 Befolyó

Elfolyó

µg/L

5,25 3,5 1,75


0

Eredményeinket összehasonlítottuk a nemzetközi irodalomban található adatokkal (19. Táblázat). Elmondhatjuk, hogy a Budapest szennyvizében mért nem szteroid típusú gyógyszermaradványok mennyisége összemérhetı a más országokban mértekkel. Továbbá, a ketoprofen és a diklofenak Budapesten mért mennyisége egy-egy esetben kiemelkedıen nagy volt.

19. Táblázat Budapest szennyvizében mért ibuprofen, naproxen, ketoprofen és diklofenak koncentráció tartományának összehasonlítása európai és tengeren túli adatokkal. Ország [Irod.] Kanada [13] USA [17] Spanyolország [25] Spanyolország [30] Spanyolország [40] Spanyolország [42] Svédország [48] Magyarország [84]

Szennyvíz Befolyó Elfolyó Befolyó Elfolyó Befolyó Elfolyó Befolyó Elfolyó Befolyó Elfolyó Befolyó Elfolyó Befolyó Elfolyó Befolyó Elfolyó

Ibuprofen 4,10-10,2 0,11-2,17 1,90 0,25 2,81-5,77 0,91-2,10 2,75 0,55 n.d.-0,9 0,04-0,80 61-83 6,30-6,50 3,59 0,15 0,70-2,87 0,16-1,60

Koncentráció tartomány, µg/L Naproxen Ketoprofen Diklofenak 1,73-6,03 0,06-0,15 0,05-2,45 0,36-2,54 0,04-0,09 0,07-0,25 3,20 1,20 0,11 0,38 0,28 0,09 3,50-4,50 1,87-2,56 2,18 0,16 d.-0,19 0,16-0,97 0,05-0,54
Jelölések: mint 1. és 3. Táblázatok, valamint, n.d. = nem detektáltak, d. = csak detektáltak

75

5.2.2 Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak meghatározása Duna-víz mintákban

Kutatásainkat az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak Duna-víz mintákban elemzésével folytattuk. A különbözı Duna-víz mintákat a Fıvárosi Vízmővektıl havi rendszerességgel kaptuk. A minták két különbözı helyrıl származtak: 1) Duna 1: Csepel-szigeti Duna víz, az 1634,7 km kınél vételezve, 2) Duna 2: Szentendrei-szigeti Duna víz, a II/13-as kút mellıl vételezve. A minták elıkészítését az 4.4.4 fejezetben leírtakkal megegyezıen végeztük. A mennyiségi meghatározásokhoz a modell vegyületeket néhány ng/L koncentráció tartományban készítettük (4.4.2 és 4.4.3 fejezetek) és mértük (4. Táblázat: 2. Program). A GC-MS méréseknél a tömegdetektort kiválasztott ion üzemmódban mőködtettük. A folyamatos, 8 hónapon keresztül végzett vizsgálatok eredményei a 20. Táblázatban láthatóak. 20. Táblázat Az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen, a diklofenak 2006. szeptember és 2007. május között, Duna-víz mintákban mért mennyiségei, ng/L-ben, trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokként mérve.

Év, hónap 2006. szeptember 2006. október 2006. december 2007. január 2007. február 2007. március 2007. április 2007. május

Minták Duna 1 Duna 2 Duna 1 Duna 2 Duna 1 Duna 2 Duna 1 Duna 2 Duna 1 Duna 2 Duna 1 Duna 2 Duna 1 Duna 2 Duna 1 Duna 2

Mért mennyiség, ng/L (RSD%) Ibuprofen 14 (7,6) 4,3 (7,7) 38 (9,7) 44 (10) 70 (6,5)

Naproxen 15 (3,29) 28 (1,22) 18 (6,9) 5,6 (7,3) 9,9 (6,5) 119 (0,39) 86 (4,88) 132 (11) -

Ketoprofen Diklofenak 21 (4,80) 14 (2,68) 55 (4,77) 29 (2,34) 79 (2,71) 63 (5,7) 29 (4,10) 44 (0,58) 104 (8,8) 114 (8,7) 75 (9,8) 44 (10) 342 (9,9) 295 (7,9)

Jelölések: Duna 1 = Csepel-szigeti Duna víz, Duna 2 = Szentendrei-szigeti Duna víz, - =

≤ LOQ

76

5.2.3 A sok összetevıjő elemzı rendszer felhasználása befolyó és elfolyó vizek szennyezıinek azonosítására és mérésére

Korábbi szennyvíz minták elemzései során azt tapasztaltuk, hogy elsısorban a befolyó szennyvizek nagy számú vegyületet tartalmaznak. E tapasztalatok alapján készítettük a sok összetevıjő elemzı rendszerünket, amelyet a befolyó és az elfolyó vizek szennyezıinek meghatározására hasznosítottuk. A szennyvizek elıkészítését a 4.4.4 fejezetben leírtak szerint végeztük. A szennyvíz mintákban összesen 51 vegyületet azonosítottunk és mértünk (21. Táblázat). A mérésekhez a 4. Táblázat 4. Programot alkalmaztuk. Az 51 szennyezıanyag közül 7-et a NIST (National Institute of Standards of USA) spektrumkönyvtár segítségével azonosítottuk, melyeknél elfogadtuk a „Reverse match ≥ 700” és „Probability ≥ 40” értékeket. E vegyületek mennyiségi meghatározásához modell vegyület nem állt rendelkezésünkre, ezért a hozzájuk legközelebb álló rokon vegyületek válaszjeleinek értékét használtuk: a 2-hidroxifenilpropionsav mennyiségét a 4-hidroxi-fenilecetsav modell oldat válaszjelével, a 3-(3hidroxifenil)propionsav

mennyiségét

a

3-(4-hidroxifenil)propionsav

modell

oldat

válaszjelével, a homovaníliasav mennyiségét a vaníliasav válaszjelével, a (3-metoxi-4hidroxifenil)propionsav

mennyiségét

a

3-(4-hidroxifenil)propionsav

modell

oldat

válaszjelével, az 5-klór-2-metil-indolecetsav mennyiségét az indolecetsav válaszjelével, a linolénsav mennyiségét az olajsav válaszjelével és a kolesztén mennyiségét a koleszterin válaszjelével számítottuk. A 2007-ben, 6 hónapon át (május-november) készült elemzéseket a 21. Táblázat tartalmazza. A 16. Ábrán a 2007. októberi befolyó szennyvízminta TIC kromatogramja a-f részekre tagolva, valamint az azonosított szennyezık tömegspektrumaikkal láthatóak.

77

1. Benzoesav 2. Fenilecetsav 3. 3-Fenilpropionsav 5. Kaprinsav 6. 4-Hidroxi-metilbenzoát 7. Szalicilsav 9. 2,4-Diterc.-butilfenol 10. 3-Hidroxi-benzoesav 13. Dietil-ftalát 14. Ibuprofen 15. 4-hidroxi-benzoesav 16. 4-hidroxifenil-ecetsav 17. Laurinsav 18. Ftálsav 19. 2-hidroxifenil-propionsav 20. Paracetamol 21. 3-(3-hidroxifenil)propionsav 22. Tereftálsav 24. 3-(4-hidroxifenil)propionsav 25. Vaníliasav 26. Homovaníliasav 27. Azelainsav 28. Mirisztinsav

Szennyezı anyag ⇓

0,32 (12)

0,76 (7,8) 0,32 (9,1) 0,11 (5,0)
4,54 (3,91)
Elfolyó

53,5 (1,22) 139 (3,37) 63,4 (2,35) 11,6 (9,8) 0,40 (7,4) 7,4 (2,95) 107 (5,1) 2,60 (0,83) 2,46 (3,38) 2,67 (2,56) 5,5 (5,4) 6,6 (6,5) 24,7 (9,8)
Befolyó

2007. május Befolyó

Elfolyó

5,4 (6,3)

4,79 (4,94)

0,85 (5,5) 34,2 (10)
Elfolyó

2007. július Elfolyó

4,63 (4,77)

4,55 (4,29)

Elfolyó

30,5 (6.1)

32,8 (4,35)

287 (5,4)
Befolyó

2007. október

0,93 (7,1) 19,9 (6,7)

201 (2,12)
Befolyó

2007. szeptember

7,5 (5,9) 13,5 (2,27) 7,0 (5,7) 0,44 (3,30) 18,4 (5,4) 0,75 (5,4) 0,72 (6,5) 0,50 (3,43) 0,48 (3,95) 5,6 (5,4) 71,4 (6,1) 4,60 (8,3)

92,2 (5,7) 430 (6,8) 547 (5,4) 98,6 (3,1)
Befolyó

2007. június

Mért mennyiség, µg/L (RSD%)

1,09 (8,5)
Elfolyó

78

20,2 (3,32)
14,0 (3,00)

9,3 (2,55)

7,9 (2,77)

176 (4,79) 273 (6,3) 191 (4,17) 44,7 (3,25) 1,88 (4,86) 23,6 (4,57) 6,5 (5,1) 24,5 (3,55)
Befolyó

2007. november

21. Táblázat A 2007-ben, 6 hónapon át (május-november), befolyó és elfolyó szennyvíz mintákban mért szennyezı anyagok mennyiségei, µg/L-ben, trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokként, GC-MS módszerrel mérve.

1,65 (6,8)

5,9 (7,0)

6,4 (6,8)

1,53 (8,4)
13/89

25,2 (8,3) 6,8 (8,4) 2,54 (5,8) 1,25 (7,7) 14,5 (7,7) 46,4 (9,3)
41/814

40/2298

29,5 (4,33) 39,4 (3,67) 1,71 (8,7) 1,04 (2,42) 14,5 (7,7) 58,4 (8,1) 1,26 (7,7) 21,3 (7,9) 2,16 (7,4)

24/103

5,6 (8,7) 3,20 (8,1) 0,46 (7,7) 0,25 (10) 0,45 (9,4) 2,67 (5,1) 1,11 (5,5) 0,92 (8,7) 2,63 (4,05)

38/1325

4,01 (6,0) 8,32 (6,5) 1,76 (6,6) 3,36 (4,84) 5,9 (8,2) 39,6 (7,9) 0,99 (5,1) 22,8 (7,9) 2,24 (6,0)

9,3 (5,2)

12/21

2,23 (6,5)

39/1363

10,3 (2,12)

44,4 (7,6)

12/65

45/3162

106 (8,5) 26,8 (8,0) 2,27 (3,81) 6,0 (6,5) 82,9 (6,0) 283 (3,34)

9/95

64,2 (2,74)

45/2622

62,5 (8,2) 9,40 (6,3) 2,21 (4,83) 3,59 (6,9) 38,3 (8,5) 391 (3,53) 1,75 (4,01) 73,0 (4,56) 2,45 (8,6) 27,2 (5,7)

79

15/35

3,47 (3,13)
0,43 (3,45) 6,8 (3,78)

Jelölések:
29. Szebacinsav 30. (3-metoxi-4-hidroxifenil)propionsav 31. Koffein 33. Indolecetsav 34. Dibutil-ftalát 36. Palmitolajsav 37. Palmitinsav 40. 5-klór-2-metilindolecetsav 39. Metopropol 40. Ferulasav 41. Naproxen 42. Kávésav 44. Linolénsav 45. Olajsav 46. Ketoprofen 47. Sztearinsav 48. Diklofenak 50. Arahidinsav 52. Metotrimeprazin 53. Dioktil-ftalát 54. β-Ösztradiol 56. Kolesztén 57. Koleszterin 58. Kólsav 59. Litokólsav 60. Kenodezoxikólsav 61. Urzodezoxikólsav 62. 7-ketolitokólsav Sz.sz./mért összes (µg/L)

16. Ábra A 2007. októberi befolyó szennyvízminta TIC kromatogramja a-f részekre tagolva. Az azonosított vegyületekhez tartozó tömegspektrumokkal (1A-4B), a szennyezık szelektív fragmentum ionjait a 14b.Táblázat tartalmazza. a: 1A benzoesav, 1B fenilecetsav, 2A 3-fenilpropionsav, 2B kaprinsav, 3A 4-hidroxi-metilbenzoát, 3B szalicilsav, 4A 2,4-diterc.-butilfenol, 4B 3-hidroxi-benzoesav.

a MCounts

4A

2A

1A

1B

4B

2B

600

3B 3A

500 400 300 200 100 0 6 Spectrum 1A BP 179,4 100% 105.5 179.4 75% 50%

7

Spectrum 2A BP 104,2 100% 104.2 75%

77.1

50%

8

9

Spectrum 3A BP 209,1 209.1 100%

minutes Spectrum 4A BP 263,5 263.5 100%

75%

75%

50%

50%

91.1

180.3

25%

25%

0%

0%

264.3 207.1

25%

194.2

25% 115.1

Spectrum 1B BP 91,2 100% 91.2 75%

0%

Spectrum 2B BP 117,1 100% 117.1 75%

0%

Spectrum 3B BP 267,2 100% 267.2

Spectrum 4B BP 267,2 267.2 100%

75%

75%

50%

50%

229.2 50% 25%

89.1 90.1

50% 193.2

0%

25%

129.1 95.1

230.2

175 m/z

25%

100

200 m/z

193.1

25% 224.1

104.9 0%

0% 75

268.2

0% 100 200

m/z

100 200

m/z

80

16. Ábra, b: 1A dietil-ftalát, 1B ibuprofen, 2A 4-hidroxi-benzoesav, 2B 4-hidroxifenil-ecetsav, 3A laurinsav, 3B 2-hidroxifenil-propionsav, 4A 3-(3-hidroxifenil)-propionsav, 4B 3-(4-hidroxifenil)propionsav.

b MCounts 700

2A 2B 3A

600

4A

1A 1B

500

4B

3B

400 300 200 100 0 10.0 Spectrum 1A BP 149,1 100% 149.1 75%

10.5 Spectrum 2A BP 267,2 100% 267.2 75%

11.0 Spectrum 3A BP 117,1 100% 117.1 75%

211.0

minutes Spectrum 4A BP 205,1 100% 205.1 75%

257.3

193.1 50%

11.5

50%

50%

50%

129.1

268.2 25%

25% 242.1

0%

25% 147.1

145.1

0%

Spectrum 1B BP 160,1 100% 160.1

0%

Spectrum 2B BP 179,1 179.1 100%

75%

75%

50%

50%

258.3

262.9

25% 133.0

0%

253.1

0% 150

250 m/z

50% 25%

173.1

m/z

50% 310.1

25% 301.0

151.2 0%

0% 100 200

Spectrum 4B BP 192,2 192.2 100% 75%

295.1

25% 176.0

177.1

0%

Spectrum 3B BP 177,2 177.2 100% 75%

164.1 296.1

25%

100

m/z

100

m/z

81

16. Ábra, c: 1A vaníliasav, 1B homovaníliasav, 2A azelainsav, 2B mirisztinsav, 3A (3-metoxi-4hidroxifenil)-propionsav, 3B koffein, 4A indolecetsav, 4B indolecetsav.

c MCounts 700

2A

1A

2B

600 1B

500

4A

3A

4B

3B

400 300 200 100 0 11.5

12.0

Spectrum 1A BP 297,2 100% 297.2

50%

Spectrum 2A BP 75,0 317.2 60% 50%

75% 223.1

312.1

12.5

298.2

0%

340.2 50%

20% 133.1

100%

50%

75%

311.1 206.2

300 m/z

25%

247.1

0%

Spectrum 3B BP 194,1 100% 194.1

Spectrum 4B BP 202,1 100% 202.1 75%

50% 129.1

50%

50%

25%

25%

285.2

131.1

109.0

286.3

0%

0%

326.2

75%

299.2 200

25% 0%

Spectrum 2B BP 117,1 100% 117.1

326.1

50%

179.1

180.2

209.1

25%

270.2


13.5 minutes Spectrum 4A BP 130,1 100% 130.1 75%

40%

10%

224.1

75%

Spectrum 3A BP 209,1 100% 209.1 75%

129.1

30%

25%

13.0

0% 100

300 m/z

203.1

25% 352.6 0%

100

300 m/z

100

300 m/z

82

16. Ábra, d: 1A dibutil-ftalát, 1B palmitolajsav, 2A palmitinsav, 2B 5-klór-2-metil-indolecetsav, 3A metoprolol, 3B ferulasav, 4A naproxen, 4B kávésav. 5

d MCounts

1B

700

2A

2B

600 500

3B 1A

3A

4B

4A

400 300 200 100 14.0 Spectrum 1A BP 149,2 100% 149.2 75%

14.5

15.0

Spectrum 2A BP 117,1 100% 117.1 75%

50% 162.1 25%

Spectrum 3A BP 324,2 100% 324.2 75%

50% 129.1

313.3

15.5

75%

223.2 339.2

50%

minutes Spectrum 4A BP 185,1 100% 185.1

50% 243.2

218.1 313.0

0%

25%

95.1

328.3

0%

Spectrum 1B BP 117,1 100% 117.1 75%

25%

355.4

0%

Spectrum 2B BP 160,3 100% 160.3 75%

25% 163.0

346.3

0%

Spectrum 3B BP 338,1 338.1 100% 75%

Spectrum 4B BP 219,1 100% 219.1 75%

249.2 50% 25%

96.1

311.3

50%

312.3

25%

0%

250.2 278.2

300 m/z

339.2

25% 219.2

50% 396.2 25%

337.1 0%

100

50%

0% 100

300 m/z

220.0 380.9

0% 200

300 m/z

200

m/z

83

16. Ábra, e: 1A linolénsav, 1B olajsav, 2A sztearinsav, 2B diklofenak, 3A dioktil-ftalát, 3B metotrimeprazin.

e MCounts 800 700

1A 1B

2A

600

3A 3B

2B

500 400 300 200 100 16.0

16.5

Spectrum 1A BP 81,1

17.5

75%

25% 124.1

341.4

25%

245.2

150.2

75%

50%

50%

339.3 109.1 340.3

0%

Spectrum 3B BP 282,2 282.2 100% 75% 130.1

213.1 202.1

25%

50% 328.0

0% 200

300

m/z

279.0

0%

Spectrum 2B BP 214,1 214.1 100%

75%

100

167.0 25%

0%

Spectrum 1B BP 129,1 100% 129.1

222.2

50%

131.1

0%

minutes

75%

50% 129.1

129.1

18.5

Spectrum 3A BP 149,1 100% 149.1

75%

337.3

25%

18.0

Spectrum 2A BP 117,1 100% 117.1

100%

50%

17.0

25%

145.0

283.1 284.7

397.0

0% 100

200

300

m/z

150

250

350 m/z

84

16. Ábra, f: 1A kolesztén, 1B koleszterin, 2A kólsav, 2B litokólsav, 3A kenodezoxikólsav, 3B urzodezoxikólsav.

f

0 MCounts 400

2A 1A

1B

300

3A

2B

3B

200 100 0 23

24

Spectrum 1A BP 370,4 100% 370.4 75%

25

Spectrum 2A BP 255,3 100% 255.3

215.2

26

minutes

Spectrum 3A BP 428,3 100% 428.3 255.3 75%

75%

429.3 355.4

50%

50%

426.3

257.3 25%

25%

369.3

593.5

319.3

0%

50%

0%

Spectrum 1B BP 368,3 368.3 100%

329.3

50% 458.3

25% 203.1 330.4

300

400

m/z

413.2 283.2

664.3

25%

517.6

481.2

0% 200

255.2

50%

256.4 284.2

518.3

100% 75%

25%

0%

593.1 Spectrum 3B BP 518,3

75%

50%

256.2 413.2

0%

Spectrum 2B BP 255,2 100% 255.2

75%

25%

0% 300

500

m/z

250

450

m/z

85

5.2.4 A sok összetevıjő elemzı rendszer felhasználása a Duna-víz szennyezıinek azonosítására és mérésére

Kutatócsoportunk a Duna különbözı szakaszairól, Budapest térségébıl származó vízmintákat elemezte. A vízminták (Duna-víz 1, Duna-víz 2, Duna-víz 3, Duna-víz 4, Duna-víz 5) elıkészítését az 4.4.4 fejezetben leírtak szerint végeztük. A sok összetevıjő elemzı rendszerünk alkotói közül a különbözı Duna-víz mintákban összesen 25 szennyezıanyagot mértünk (22. Táblázat).

22. Táblázat A Duna-víz mintákban (2007, 2008) meghatározott szennyezıanyagok mennyisége, ng/L-ben, trimetilszilil (oxim) éter/észter származékokként mérve. Koncentráció, ng/L (RSD%) Szennyezıanyagok ⇓ 1. Benzoesav 5. Kaprinsav 9. 2,4-Diterc.-butilfenol 14. Ibuprofen 15. 4-hidroxi-benzoesav 17. Laurinsav 27. Azelainsav 28. Mirisztinsav 29. Szebacinsav 31. Koffein 34. Dibutil-ftalát 36. Palmitolajsav 37. Palmitinsav 40. Ferulasav 41. Naproxen 44. Linolénsav 45. Olajsav 47. Sztearinsav 48. Diklofenak 53. Dioktil-ftalát 56. Kolesztén 57. Koleszterin 58. Kólsav 59. Litokólsav 60. Kenodezoxikólsav

2007. június Duna-víz 1 118 (4,61) 229 (3,1) 45 (9,9) 13 (14) 109 (5,2) 154 (8,4) 1963 (2,22) 145 (8,1) 174 (6,5) 101 (9,9) 381 (5,7) 305 (9,6) 231 (11) 38 (9,2) 3,5 (9,9)
2007. június Duna-víz 2 41 (10) 16 (13) 5,9 (7,1) 14 (13) 102 (7,6) 49 (10) 209 (6,4) 210 (1,63) 57 (0,85) 85 (5,9) 237 (7,9) 399 (1,90) 188 (9,1) 40 (9,6)
2008. január Duna-víz 3
2008. május Duna-víz 4 189 (0,11) 165 (0,36) 2288 (3,98) 44 (10) 123 (7,5) 266 (4,30) 2582 (1,02) 673 (7,4)
2008. május Duna-víz 5 106 (3,89) 62 (11) 4440 (6,1) 81 (6,5) 122 (1,72) 172 (12) 2548 (0,71) 610 (8,9)
24/9,6

20/5,6

20/27

19/23

18/22

Sz.sz./mért összes (µg/L) Jelölések: mint 21. Táblázatban

A eredményekbıl kitőnik, hogy: a) a Duna-víz szennyezıi széles koncentráció tartományban változtak (3,5 ng/L és 5,3 µg/L),

86

b) fıtömegében, a feltehetıen kozmetikumokból származó zsírsavakat és mőanyaglágyítókat, valamint, koleszterint tartalmaztak, c) a négy nem szteroid gyulladásgátló, a ketoprofen kivételével, az ibuprofen, a naproxen és a diklofenak esetében rendre (13-109 ng/L,
87

6. Melléklet A 63 vegyület szerkezeti képlete, azonosítószáma (megegyezik a 14a.Táblázattal) és neve. 1. Benzoesav

2. Fenilecetsav

3. 3-Fenilpropionsav

4. Dimetil-ftalát

6. 4-Hidroxi-metilbenzoát

7. Szalicilsav

8. Fahéjsav

9. 2,4-Diterc.-butilfenol

10. 3-Hidroxi-benzoesav O

O

HO OH

OH

11. 4-Hidroxi-etilbenzoát

12. Klofibrinsav

13. Dietil-ftalát

14. Ibuprofen

15. 4-Hidroxi-benzoesav

16. 4-Hidroxifenil-ecetsav

18. Ftálsav

19. 2-Hidroxifenil-propionsav

20. Paracetamol

88

21. 3-(3-Hidroxifenil)-propionsav

22. Tereftálsav

23. 2,5-Dihidroxi-benzoesav

24. 3-(4-Hidroxifenil)-propionsav

25. Vaníliasav

26. Homovaníliasav

30. (3-Metoxi-4-hidroxifenil)propionsav

31. Koffein

32. Gemfibrozil

33. Indolecetsav

34. Dibutil-ftalát

35. Fenoprofen

38. 5-Klór- 2-metil-indolecetsav

39. Metopropol

40. Ferulasav

42. Kávésav

43. Propranolol

O

OH N

Cl

41. Naproxen

89

46. Ketoprofen

48. Diklofenak

49. Karbamazepin

51. Dioktil-ftalát

52. Fenofibrát

53. Metotrimeprazin

5. Kaprinsav

36. Palmitolajsav

17. Laurinsav

37. Palmitinsav

27. Azelainsav

44. Linolénsav

28. Mirisztinsav

45. Olajsav

29. Szebacinsav

47. Sztearinsav

50. Arahidinsav

90

54. β-Ösztradiol

55. Ösztron O

H

H

H

HO

56. Kolesztén

57. Koleszterin

58. Kólsav

59. Litokólsav

60. Kenodezoxikólsav

61. Urzodezoxikólsav

91

62. 7-Ketolitokólsav

63. Dehidrokólsav

O

OH

H

H HO

H O

3-Hydroxy,7-keto cholanic acid

92

7. Új tudományos eredmények; Összefoglalás 1. Négy nem szteroid típusú gyulladásgátló és fájdalomcsillapító gyógyszer, az ibuprofen, a naproxen, a ketoprofen és a diklofenak, minıségi és mennyiségi meghatározására trimetilszilil(oxim) éter/észter-származékokként, elsıként tettünk javaslatot. A négy vegyület szililszármazékká alakítását a különbözı szililezı reagens, a reakció idı és a hıfok változtatásával optimáltuk. Tanulmányoztuk két elektronütközéses, a külsı és a belsı ionizáció technikák különbségeit: megállapítottuk, hogy a belsı ionizáció 15-25-ször nagyobb érzékenységő a külsı ionizációhoz viszonyítva. 2.

Magyarországon

elsıként

mértük

a

négy

nem

szteroid

típusú

gyulladásgátló

gyógyszermaradványt befolyó és elfolyó szennyvíz, valamint a Duna-víz mintákban. 3. Elsıként optimáltuk hat epesav, a kólsav, a litokólsav, a kenodezoxikólsav, az urzodez-oxikólsav a 7-ketolitokólsav és a dehidrokólsav elemzését, trimetilszilil (oxim) éter/észterek-ként, GC-MS módszerrel. 4. Elsıként azonosítottuk és mértük a kólsavakat környezeti vízmintákban. A befolyó vízmintákban öt, a Duna-víz mintákban három különbözı epesavat határoztunk meg. 5. A sok összetevıjő elemzı rendszert, 63, várhatóan környezeti szennyezı egyidejő azonosítására és mérésére, elsıként írtuk le: i) trimetilszilil (oxim) éter/észterekként, vagy alap állapotú formában, ii) szelektív fragmentum ionjaik alapján, 31 perc alatt, GC-MS módszerrel. iii) Megállapítottuk, hogy a keto-csoportot tartalmazó szennyezık szempontjából az oximmá alakítás elınyös. 6. A sok összetevıjő elemzı rendszert elsıként hasznosítottuk hazai szennyvíz és Duna-víz minták szennyezıinek elemzésére. A szennyvíz mintákban 51, a Duna-víz mintákban 25 vegyületet azonosítottunk és mértünk. 7. Részletes tanulmányunk alapján elsıként bizonyítottuk a mőveleti üres minták (a reagens és az SPE mőveleti üres minták) mindenkori elkészítésének és mennyiségi számbavételének jelentıségét: i) számadatokkal különböztettük meg a reagens mőveleti üresbıl és az SPE mőveleti üresekbıl származó azonos szennyezık mennyiségét. ii) Hét különbözı szilárdfázisú töltet összehasonlítása alapján megállapítottuk, hogy a mőveleti üres nagyobb része a szilárd fázisú extrakcióból származik, iii) a szennyezık minısége és mennyisége, a töltet méretétıl és gyártójától független, s iv) a szennyezık figyelembe vétele, mennyiségeik valós értéke és reprodukálhatósága szempontjából elengedhetetlen.

93

8. Summary 1. The identification and quantification of the four nonsteroidal anti-inflammatory drugs, such as ibuprofen, naproxen, ketoprofen and diclofenac, as their trimethylsilyl (oxime) ether/ester derivatives, were suggested for the first time. The silylation of these four drugs has been optimized as a function of the derivatization reagent and those of the time and temperature of reactions. The differences of the two electron ionization techniques (internal and external) have been examined: the sensitivity of the internal ionization technique proved to be 15-25 fold higher compared it to the sensitivity of the external one. 2. The non steroidal, anti-inflammatory drug content of Hungarian influent and effluent waste waters and the Danube River has been determined, at first. 3. The analysis of six cholic acids, including cholic, lithocholic, chenodeoxycholic-, ursodeoxycholic, 7-ketolithocholic and dehydrocholic acids, as their trimethylsilyl (oxime) ether/ester derivatives, by GC-MS has been optimized for the first time. 4. The cholic acids have been determined in environmental matrices at first. In the Hungarian influent waste water samples five, in the Danube River samples three cholic acids were found. 5. The multiresidue analysis system, suitable for simultaneous identification and quantifi-cation of 63 compounds, expected as environmental pollutants, has been described at first: (i) as their trimethylsilyl (oxime) ether/ ester derivatives, (ii) on the basis of their selective fragment ions, within 31 min, by means of GC-MS. (iii) It has been confirmed, that in favor of the keto group containing pollutants, the oximation step is advantageous. 6. The multiresidue analysis system has been utilized for the analysis of the pollutant content of Hungarian waste-waters and the samples of the Danube River, at first: in the waste water samples 51, in the Danube River 25 pollutants have been identified and quantified. 7. On the basis of our detailed study, the importance of the all-time preparation and quantitative consideration of blank tests (reagent and SPE blank test samples) has been confirmed at first: (i) the amounts of the same pollutants originated from the derivatization and from the SPE processes have been quantitatively differentiated. (ii) Comparing 7 various SPE fillings, it could be stated that the overwhelming part of impurities are originated from the SPE process, (iii) the quality and quantity of pollutants are independent on the cartridges’ sizes and producers, as well as, (iv) to take them into consideration, from the point of view of the reliability and reproducibility in pollutants’ analysis, proved to be unavoidable necessary.

94

9. Irodalmi hivatkozások [1] M. Petrovic, S. Gonzales, D. Barceló, Trends Anal. Chem. 22 (2003) 685-696 [2] L. M. Hewitt, C. H. Marvin, Mut. Res. 589 (2005) 208-232 [3] M. Farré, M. Petrovic, D. Barceló, Anal. Bioanal. Chem. 387 (2007) 1203-1214 [4] S. Öllers, H.P. Singer, P. Fässler, S. R. Müller, J. Chromatogr. A 911 (2001) 225-234 [5] S.S. Verenitch, C.J. Lowe, A. Mazumder, J. Chromatogr. A, 1 116 (2006) 193-203 [6] S. Weigel, R. Kallenborn, H. Hühnerfuss, J. Chromatogr. A 1023 (2004) 183-195 [7] M. Stumpf, T. A. Ternes, K. Haberer, P. Seel, W. Baumann, Vom Wasser 86 (1996) 291-303 [8] T. A. Ternes, M. Stumpf, B. Schuppert, K. Haberer, Vom Wasser 90 (1998) 295-309 [9] C. Zwiener, F. H. Frimmel, Sci. Total Environ. 309 (2003) 201-211 [10] S. Weigel, J. Kuhlmann, H. Hühnerfuss, Sci. Total Environ. 295 (2002) 131-141 [11] M. Petrovic, Z. Debeljak, N. Blazevic, J. Pharm. Biomed. Anal. 39 (2005) 531-534 [12] W.C. Lin, H.C. Chen, W.H. Ding, J. Chromatogr. A 1065 (2005) 279-285 [13] H.B. Lee, T.E. Peart, M L. Svoboda, J. Chromatogr. A 1094 (2005) 122-129 [14] B. Soulet, A. Tauxe, J. Tarradellas, Intern. J. Environ. Anal. Chem. (2002) 659-667 [15] K. Reddersen, Th. Heberer, J. Chomatogr. A 1011 (2003) 221-226 [16] V. Koutsouba, Th. Heberer, B. Fuhrmann, K. Schmidt-Baumler, D. Tsipi, A. Hiskia, Chemosphere 51 (2003) 69-75 [17] J. T. Yu, E. J. Bouwer, M. Coelhan, Agric. Water Manage. 86 (2006) 72-80 [18] F. Sacher, F. T. Lange, H. J. Brauch, I. Blankenhorn, J. Chromatogr. A 938 (2001) 199-201 [19] T. A. Ternes, R. Hirsch, J. K. Haberer, Fresen. J. Anal. Chem. 362 (1998) 329-340 [20] T. A. Ternes, Water Res. 32 (1998) 3245-3260 [21] S. Wiegel, A. Aulinger, R. Brockmeyer, H Harms, J. Löffler, H. Reincke, R. Schmidt, B. Stachel, W. von Tümpling, A. Wanke, Chemosphere 57 (2004) 107-126 [22] T. Kosjek, E. Heath, A. Krbavcic, Environ. Intern. 31 (2005) 679-685 [23] O. A. H. Jones, N. Voulvoulis, J. N. Lester, Chomatographia 58 (2003) 471-477 [24] O. A. H. Jones, N. Voulvoulis, J. N. Lester, Environ. Pollut. 145 (2007) 738-744 [25] I. Rodriguez, J. B. Q.J. Carpinteiro, A.M. Carro, R.A. L.R. Cela, J. Chromatogr. A 985 (2003) 265-274 [26] M. Carballa, F. Omil, J. M. Lema, M. Llompart, C. García-Jares, I. Rodrígues, M. Gómez, T. Ternes, Water Res. 38 (2004) 2918-2926 [27] Z. Yu, S. Peldszus, P. M. Huck, J. Chromatogr. A 1148 (2007) 65-77 [28] S. L. Rice, S. Mitra, Anal. Chim. Acta 589 (2007) 125-132 [29] M. Moeder, S. Schrader, M. Winkler, P. Popp, J. Chromatogr. A 873- (2000) 95-106 [30] I. Rodríguez, J. Carpinteiro, J. B. Quintana, A. M. Carro, R. A. Lorenzo, R. Cela, J. Chromatogr. A 1024 (2004) 1-8 [31] I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A 845 (1999) 181-195 [32] I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A 891 (2000) 1-32 [33] I. Molnár-Perl, Zs. Füzfai, J. Chromatogr. A 1073 (2005) 201-227 [34] I. Boldizsár, Z. Szőcs, Zs. Füzfai, I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A 1133 (2006) 259274 [35] Zs. Füzfai, I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A 1149 (2007) 88-101 [36] A. Shareef, C. J. Parnis, M. J. Angove, J. D. Wells, B. B. Johnson, J. Chromatogr. A 1026 (2004) 295-300 [37] A. Shareef, M. J. Angove, J. D. Wells, J. Chromatogr. A 1108 (2006) 121-128 [38] H. Noppe, K. Verheyden, W. Gillis, D. Courtheyn, P. Vanthemsche, H. F. De Brabander, Anal. Chim. Acta 586 (2007) 22-29 [39] M. Gros, M. Petrovic, D Barceló, Talanta 70 (2006) 678-690 [40] M.J. Hilton, K.V. Thomas, J. Chromatogr. A 1015 (2003) 129-141 [41] J.L. Santos, I. Aparicio, E. Alonso, M. Callejón, Anal. Chim. A. 550 (2005) 116-122 [42] W. Ahrer, E. Scherwenk, W. Buchberger, J. Chromatogr. A 910 (2001) 69-78 95

[43] A. Togola, H. Budzinski, J. Chromatogr. A 1177 (2008) 150-158 [44] S. D. Kim, J. Cho, I. S. Kim, B. J. Vanderford, S. A. Snyder, Water Res. 41 (2007) 1013-1021 [45] S. Zhang, Q. Zhang, S. Darisaw, O. Ehie, G. Wang, Chemosphere 66 (2007) 1057-1069 [46] R. A. Trenholm, B. J. Vanderford, J. C. Holady, D. J. Rexing, S. A. Snyder, Chemosphere 65 (2006) 1990-1998 [47] D. Bendz, N. A. Paxéus, T. R. Ginn, F. J. Loge, J. Hazard. Mater 122 (2005) 195-204 [48] X. S. Miao, B. G. Koening, Ch. D. Metcalfe, J. Chromatogr. A 952 (2002) 139-147 [49] G. R. Boyd, H. Reemtsma, D. A. Grimm, S. Mitra, Sci. Total Environ. 311 (2003) 135-149 [50] M. Farré, I. Ferrer, A. Ginebreda, M. Figueras, L. Olivella, L. Tirapu, M. Vilanova, D. Barceló, J. Chromatogr. A 938 (2001) 187-197 [51] M. Farré, M. Petrovic, M. Gros, T. Kosjek, E. Martinez, E. Heath, P. Osvald, R. Loos, K. Le Menach, H. Budzinski, F. De Alencastro, J Müller, T. Knepper, G. Fink, T. A. Ternes, E. Zuccato, P. Kormali, O. Gans, R. Rodil, J. B. Quintana, F. Pastori, A. Gentili, D. Barceló, Talanta 76 (2008) 580-590 [52] K. Imai, Z. Tamura, F. Mashige, T. Osuga, J. Chromatogr. A 120 (1976) 181-186 [53] B. Almé, A. Bremmelgaard, J. Sjövall, P. Thomassen, J. Lipid Res. 18 (1977) 339-362 [54] K. Kuriyama, Y. Ban, T. Nakashima, T. Murata, Steorids 34 (1979) 717-728 [55] G. Karlaganis, G. Paumgartner, Clin. Chim. Acta 92 (1979) 19-26 [56] A. Fukunaga, Y. Hatta, M. Ishibashi, H. Miyazaki, J. Chromatogr. A 190 (1980) 339-345 [57] J. Yanagisawa, M. Itoh, M. Ishibashi, H. Miyazaki, F. Nakayama, Anal. Biochem. 104 (1980) 75-86 [58] C. Tsaconas, P. Padieu, G. Maume, M. Chessebeuf, N. Hussein, N. Pitoizet, Anal. Biochem. 157 (1986) 300-315 [59] J. Goto, K. Watanabe, H. Miura, T. Nambara, T. Iida, J. Chromatogr. A 388 (1987) 379387 [60] M. Tohma, H. Takeshita, R. Mahara, T. Kurosawa, J. Chromatogr. A 421 (1987) 9-19 [61] B.J. Koopman, J.C. van der Molen, E.G. Wolthers, J.B. Vanderpas, J. Chromatogr. B 416 (1987) 1-13 [62] M. Kindel, H. Ludwig-Koehn, B. Lemcke, J. Chromatogr. B 497 (1989) 139-146 [63] F. Czubayko, B. Beumers, S. Lammsfuss, D. Lütjohann, K. von Bergmann, J. Lipid Res. 32 (1991) 1861-1867 [64] N.M. Delzenne, P.B. Calderon, H.S. Taper, M.B. Roberfroid, Tox. Lett. 61 (1992) 291304 [65] A.K. Batta, S.K. Aggarwal, G.S. Tint, M. Batta, G. Salen, J. Chromatogr. A 704 (1995) 228-233 [66] T. Murai, R. Mahara, T. Kurosawa, A. Kimura, M. Tohma, J. Chromatogr. B 691 (1997) 13-22 [67] P. Vreken, A. van Rooij, S. Denis, E.G. van Grunsven, D.A. Cuebas, R.J.A. Wanders, J. Lipid Res.39 (1998) 2452-2458 [68] D. Brites, C.M.P. Rodrigues, J. Hepatol. 29 (1998) 743-751 [69] A. Honda, G. Salen, S. Shefer, Y. Matsizaki, G. Xu, A.K. Batta, G.S. int, N. Tanaka, J. Lipid Res. 41 (2000) 442-451 [70] M.J. Monte, M.D. Badia, M.A. Serrano, M.P. Sacristan, D. Cassio, J.J.G. Marin, Biochim. Biophys. Acta 1534 (2001) 45-55 [71] H.U. Marschall, U. Broomé, C. Einarsson, G. Alvelius. H.G. Thomas, S. Matern, J. Lipid Res. 42 (2001) 735-742 [72] M.J. Monte, M.C. Martinez-Diez, M.Y. El-Mir, M.E. Mendoza, P. Bravo, O. Bachs, J.J.G. Marin, J. Hepatol. 36 (2002) 534-542 [73] G. Zollner, P. Fickert, D. Silbert, A. Fuchbichler, H.U. Marschall, K. Zatloukal, H. Denk, M. Trauner, J. Hepatol. 38 (2003) 717-727 [74] A.K. Batta, G. Salen, G.S. Tint, Metabolism 53 (2004) 556-562 [75] S. Keller, G. Jahreis, J. Chromatogr. B 813 (2004) 199-207 96

[76] S.I. Tanaka, K. Chijiiwa, Y. Maeda, J. Surg. Res. 134 (2006) 81-86 [77] S. Solá, D.L. Garshelis, J.D. Amaral, K.V. Noyce, P.L. Coy, C.J. Steer, P.A. Iaizzo, C.M.P. Rodrigues, Comp. Biotech. Phys. Part C 143 (2006) 204-208 [78] T. Tadano, M. Kanoh, H. Kondoh, M. Matsumoto, K. Mimura, Y. Kanoh, K. Sakamoto, T. Kamano, Rinsho Byori 55 (2007) 417-427 [79] P. Tyagi, D.R. Edwards. M.S. Coyne, Chemosphere 69 (2007) 1617-1624 [80] R. F. M. Silva, C. M. P. Rodriguez, D. Brites, J. Hepatol. 34 (2001) 402-408 [81] C. M. Palmeira, A. P. Rolo, Toxycology 203 (2004) 1-15 [82] W. A. Morgan, T. NK, Y. Ding, J. Pharm. Toxicol. Methods 57 (2008) 70-73 [83] Zs. Füzfai, I. Boldizsár, I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A 1177 ( 2008) 183-189 [84] Á. Sebık, A. Vasanits-Zsigrai, Gy. Palkó, Gy. Záray, I. Molnár-Perl, Talanta, 76 (2008) 642650 [85] R. Libert, D. Hermans, J. P. Draye, F. Van Hoof, E. Sokal, E. de Hoffmann, Clin. Chem.37/12, (1991) 2102-2110 [86] A. K. Batta, G. Salen, P. Batta, G.S. Tint, D.S. Alberts, D.L. Earnest, J. Chromatogr. B 775 (2002) 153-161 [87] T. Goto, K.T. Myint, K. Sato, O. Wada, G. Kakiyama, T. Iida, T. Hishinuma, N.Mano, J.Goto, J. Chomatogr. B 846 (2007) 69-77 [88] K. Mitamura, M. Sogabe, H. Sakanashi, S. Watanabe, T. Sakai, Y. Yamaguchi, T. Wakamiya, S. Ikegawa, J. Chromatogr. B 855 (2007) 88-97 [89] K. Bentayeb, R. Batlle, C. Sánchez, C. Nerín, C. Domeño, J. Chromatogr. B 869 (2008) 1-8 [90] I. Bobeldijk, M. Hekman, J. deVries-van der Weij, L. Coulier, R. Ramaker, R. Kleemann, T. Kooistra, C. Rubingh, A. Freidig, E. Verheij, J. Chromatogr. B 871 (2008) 306-313 [91] H.-U. Marschall, B. Egestad, H. Matern, S. Matern, J. Sjövall, FEBS Letters 213 (1987) 411414 [92] R. H. Palmer, J. Lipid Res. 12 (1971) 680-687 [93] R.H. Palmer, M.G. Bolt, J. Lipid Res. 12 (1971) 671-679 [94] A. K. Batta, G. Salen, K. R. Rapole, M. Batta, D. Earnest, D. Albert, J. Chromatogr. B 706 (1998) 337-341 [95] A. K. Batta, G. Salen, J. Chromatogr. B 723 (1999) 1-16 [96] D. Brites, C. M. P. Rodrigues, N. Oliveira, M. da C. Cardoso, L. M. Graça, J. Hepatol. 28 (1998) 91-98 [97] T. Goto, A. Shibata, D. Sasaki, N. Suzuki, T. Hishinuma, G. Kakiyama, T. Iida, N. Mano, J. Goto, Steroids 70 (2005) 185-192 [98] T. Iida, S. Ogawa, G. Kakiyama, T. Goto, N. Mano, J. Goto, T. Nambara, J. Chomatogr. A 1057 (2004) 171-176 [99] B. Natalini, R. Sardella, E. Camaioni, S. Natalini, R. Pellicciari, Chromatographia 64 (2006) 343-349 [100] M. Palermo, M. G. Marazzi, B. A. Hughes, P. M. Stewart, P. T. Clazton, C. H. L. Shackleton, Steroids 73 (2008) 417-423 [101] E. Zuccato, D. Calamari, M. Natangelo, R. Fanelli, Lancet 355 (2000) 1789-1790 [102] V.H.Niri, L Bragg, J. Pawliszyn, J. Chromatogr. A. 1201 (2008) 222-227 [103] D. Barceló, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 454-455 [104] S. O’Connor, D.S. Aga, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 456-465 [105] F. Hernández, J.V. Sancho, M. Ibánez, C. Guerrero, 26 (2007) 466-485 [106] M.D. Hernando, M.J. Gómez, A. Agüera, A.R. Fernández-Alba, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 581-594 [107] M. Petrovic, D. Barceló, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 486-493 [108] S. Pérez, D. Barceló, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 494-514 [109] S. Bajad, V. Shulaev, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 625-636 [110] D. Fatta, A. Nikolaou, A. Achilleos, S. Meric, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 515533 97

[111] Á. Sebık, K. Sezer, A. Vasanits-Zsigrai, A. Helenkár, Gy. Záray, I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A 1211 (2008) 104-112 [112] A. Agüera, L. Piedra, M.D. Hernando, A.R. Fernández-Alba, J. Chromatogr. A 889 (2000) 261-269 [113] J.J. Jiménez, J.L. Bwernal, M.J. del Nozal, L. Toribo, E. Arias, J. Chromatogr. A 919 (2001) 147-156 [114] J. Quintana, I. Martí, F. Ventura, J. Chromatogr. A 938 (2001) 3-13 [115] C. Goncalvez, M.F. Alpendurada, J. Chromatogr. A 968 (2002) 177-190 [116] D.A. Lambropoulou, V.A. Sakkas, D.G. Hela, T.A. Albanis, J. Chromatogr. A 963 (2002) 107-116 [117] V.M. León, B. Álvarez, M.A. Cobollo, S. Munoz, I. Valor, J. Chromatogr. A 999 (2003) 91-101 [118] V.M. León, J. Llorca-Pórcel, B. Álvarez, M.A. Cobollo, S. Munoz, I. Valor, Anal. Chim. Acta 558 (2006) 261-266 [119] J.B. Quintana, R. Rodil, S. Muniategui-Lorenzo, P. López-Mahía, D. Prada-Rodríguez, J. Chromatogr. A 1174 (2007) 27-39 [120] M. Fernandez, M. Llompart, J.P. Lamas, M. Lores, C. Garcia-Jares, R. Cela, T. Dagnac, Anal. Chim. Acta 617 (2008) 37-50 [121] M.D. Hernando, M. Petrovic, A.R. Fernández-Alba, D. Barceló, J. Chromatogr. A 1046 (2004) 133-140 [122] S. Irace-Guigand, J.J. Aaron, P. Scribe, D. Barcelo, Chemosphere 55 (2004) 973-981 [123] J.M.F. Nogueira, T. Sandra, P. Sandra, Anal. Chim. Acta 505 (2004) 209-215 [124] S. Seccia, P. Fidente, D.A. Barbini, P. Morrica, Anal. Chim. Acta 553 (2005) 21-26 [125] D. Bendz, N.A. Paxéus, T.R. Ginn, F.J. Loge, J.Has. Mat. 122 (2005) 195-204 [126] S. Polati, M. Bottaro, P. Frascarolo, F. Gosetti, V. Gianotti, M.C. Gennaro, Anal. Chim. Acta 579 (2006) 146-151 [127] J.B. Baugros, B. Giroud, G. Dessalces, M.F. Grenier-Loustalot, C. Cren-Olivé, Anal. Chim. Acta 607 (2008) 191-203 [128] B. Kasprzyk-Hordern, R.M. Dinsdale, A.J. Guwy, J. Chromatogr. A 1161 (2007) 132-145 [129] B. Kasprzyk-Hordern, R.M. Dinsdale, A.J. Guwy, Anal. Bioanal. Chem. 391 (2008) 12931308 [130] B. Kasprzyk-Hordern, R.M. Dinsdale, A.J. Guwy, Talanta, 74, (2008) 1299-1312 [131] B. Kasprzyk-Hordern, R.M. Dinsdale, A.J. Guwy, Water Res. 42 (2008) 3498-3519 [132] V. Pichon, J. Chromatogr. A 885 (2000) 195-215 [133] M. Farré, M. Petrovic, D. Barceló, Anal. Bioanal. Chem. 387 (2007) 1203-1214 [134] C. Hao, X. Zhao, P. Yang, Trends Anal. Chem. 26 (2007) 569-580 [135] K. Stoob, H.P. Singer, C.W. Goetz, M. Ruff, S.R. Mueller, J. Chromatogr. A1097 (2005) 138-147 [136] K. Stoob, H.P. Singer, C.W.Goetz, S. Stettler, N. Hartmann, S.R. Mueller, C.H. Stamm, J Chromatogr. A 1128 (2006) 1-9 [137] L. Dsikowitzky, J. Schwarzbauer, A. Kronimus, R. Littke, Chemosphere 57 (2004) 12751288 [138] S. Markman, I.A. Guschina, S. Barnsley, K.L. Buchanan, D. Pascoe, C.T. Müller, Chemosphere, 70 (2007) 119-125 [139] R. Gibson, E. Becerril-Bravo, V. Silva-Castro, B. Jimenez, J. Chromatogr. A 1169 (2007) 31-39 [140] R.A. Trenholm, B.J. Vanderford, J.E. DRewes S.A. Snyder, J. Chromatogr.A 1190, (2008) 253-262 [141] C. Lacey, G. McMahon, J. Bones, L. Barron, A. Morrissey, J. M. Tobin, Talanta 75 (2008) 1089-1097 [142] A. L. Spongberg, J. D. Witter, Sci. Total Environ. 397 (2008) 148-157

98

[143] M. J. Gómez, A. Agüera, M. Mezcua, J. Hurtado, F. Mocholí, A. R. Fernández-Alba, Talanta 73 (2007) 314-320 [144] M. Gros, T.-M. Pizzolato, M. Petrović, M. J. L. de Alda, D. Barceló, J. Chromatogr. A 1189 (2008) 374-384 [145] Ch. Aeppli, M. Berg, Th. B. Hofstetter, R. Kipfer, R. P. Schwarzenbach, J. Chromatogr. A 1181 (2008) 116-124 [146] R. Hirsch, T. Ternes, K. Heberer, K-L. Kratz, Sci Total Environ 225 (1999) 109-118 [147] www.fcsm.hu [148] www.vizmuvek.hu

99

10. Az értekezés anyagából készült dolgozatok, szakmai elıadás és poszterek Referált tudományos folyóiratokban megjelent közlemények:

1. Á. Sebık, A. Vasanits-Zsigrai, Gy. Palkó, Gy. Záray and I. Molnár-Perl: Identification and quantification of ibuprofen, naproxen, ketoprofen and diclofenac present in waste-waters, as their trimethylsilyl derivatives, by gas chromatography mass spectrometry. Talanta 76 (2008) 642-650

2. Á. Sebık, K. Sezer, A. Vasanits-Zsigrai, A. Helenkár, Gy. Záray, I. Molnár-Perl: Gas chromatography-mass spectrometry of the trimethylsilyl (oxime) ether/ester derivatives of cholic acids: their presence in the aquatic environment. J. Chromatogr. A 1211 (2008) 104-112

3. Á. Sebık, A. Vasanits-Zsigrai, A. Helenkár, Gy. Záray, I. Molnár-Perl: Multiresidue analysis of pollutants as their trimethylsilyl derivatives, by gas chromatography mass spectrometry. J. Chromatogr. A 1216 (2009) 2288-2301

Szakmai elıadás:

1. Sebık Ágnes: Gyógyszermaradványok és más szennyezık elemzése szennyvizekben: trimetilszilil (oxim) észter/éter származékokként, GC-MS módszerrel. MKE, Fiatal analitikusok elıadóülése, Budapest, 2007. november 20.

Konferenciákon megjelent poszterek:

1. Á. Sebık, A. Vasanits-Zsigrai, Gy. Záray and I. Molnár-Perl: Analysis of non-steroidal, antiinflammatory drugs present in waste waters, as trimethylsilyl derivatives, by GC-MS. Rámcová smernice o vodách, Český Krumlov, 2006. október 10-12.

2. Sebık Ágnes, Zsigrai-Vasanits Anikó, Helenkár András, Perl-Molnár Ibolya, Záray Gyula: Nem szteroid gyulladásgátlók elemzése szennyvizekben: trimetilszilil származékokként, GC-MS módszerrel. III. Szennyvízágazati Konferencia, Budapest, 2006. november 30.-december 1.

100

3. Á. Sebık, A. Vasanits-Zsigrai, Gy. Palkó, Gy. Záray, I. Molnár-Perl: Advances in the Gas Chromatographic Mass Spectrometric Analysis of Pharmaceuticals, Present in the Aquatic Environment. 7. Balaton Symposium, Siófok, 2007.szeptember 5-7. és IV. Szennyvízágazati Konferencia, Budapest, 2007. november 29.-30.

4. Ágnes Sebık, András Helenkár, Anikó Vasanits-Zsigrai, Gyula Záray, Ibolya-Molnár Perl: Advances in the Gas Chromatographic Mass Spectrometric Analysis of Pharmaceuticals, Present in waste water. XIII. Italian - Hungarian symposium on Spectrochemistry Environmental Contamination and Food Safety, Bologna, 2008. április 20-24.

101

DOKTORI ÉRTEKEZÉS. Sebıková Agneša (Sebık Ágnes)

Recommend Documents