Gyógyszermaradványok meghatározása vízmintákból LC-MS/MS módszerrel Módszerfejlesztés, vizsgálati eredmények
László József WESSLING Közhasznú Nonprofit Kft. QualcoDuna jártassági vizsgálatok 2012. évi záróértekezlet 2013. január 17.
Gyógyszerek a vizekben Honnan? • Emberi gyógyszerfogyasztás • Állattartás, állatgyógyászat • Gyógyszergyárak, vegyi üzemek Milyen vegyületek? • Antibiotikumok • Gyulladáscsökkentők • Hormonok • Koleszterincsökkentők • Kontrasztanyagok • …
A fejlesztés célja Korszerű módszer gyógyszermaradékok vizsgálatára:
Átfogó képet kapjunk, az „összes” fontos vegyületet mérjük Többféle mátrixra alkalmazható legyen (víz, talaj, szennyvíziszap) Hatékony minta-előkészítés, több gyógyszercsalád azonos extrakciós körülmények között Multi-elemes mérőmódszer: 50, 100, 150 … vegyület meghatározása egy méréssel Gyors kromatográfia, analízisidő < 30 perc Alacsony alsó méréshatár, LOQ < 100 ng/l Minőségbiztosítás (akkreditáció, körvizsgálatok)
Miért LC-MS/MS? •
•
•
•
•
A célkomponensek erősen poláros molekulák - az összes potenciális célvegyület analizálható közvetlenül (származékképzés nélkül) LC-MS/MS készülékkel Nagyon érzékeny, 10 fg anyag sok esetben már jól mérhető (akár 0,01 µg/l dúsítás nélkül) Gyors, akár 500 komponens 30 perc alatt Nagy szelektivitás, az MRM (Multiple Reaction Monitoring) technika nagy segítség „problémás” mátrixok esetén
Robusztus ionizáció, kevésbé érzékeny erősen szennyezett mintákra
Módszerfejlesztés, tapasztalatok Szűrés - Felszíni vizeknél általában kihagyhatatlan - Üledék mosása (mi marad a szűrőn?) - Vákuumszűrő berendezés - Üvegszálas szűrő (1-2 µm-es) Szilárdfázisú extrakció - Savas és lúgos pH-n - 1000-szeres dúsítás - HLB típusú polimer SPE szorbensek - Több komponensű eluáló elegy
Módszerfejlesztés, tapasztalatok HPLC-oszlop - C18-as fázison a retenció, szelektivitás több vegyület esetében nem megfelelő - egy lehetséges megoldás a HILIC + C18 - jó kompromisszum az aromás csoportot tartalmazó állófázis 1: Atenolol 2: Cimetidine 3: Famotidine 4: Sotalol 5: Nizatidine 6: Ranitidine
Módszerfejlesztés, tapasztalatok Kelátképzők - Előkészítésnél (SPE előtt) Na-EDTA - Mérésnél, eluensbe oxálsav Extrakciós standardok - Izotóp jelzett vegyületek - 8 különböző vegyületcsaládból (Sulfadimethoxine-d6, Lansoprazole-d4, Atenolol-d7, Enalapril-d5, Ibuprofen-d3, Benzylpenicillin-d7, Clenbuterol-d9, Testosteron-d5)
Injektálási standardok - Atrazine-d5, Chloramphenicol-d5
Az analízis folyamata
Kiértékelés Minta szűrés
Oldószercsere Dúsítás, tisztítás
LC-MS/MS mérés
A kész módszer • •
•
Több mint 100 vegyület Analízis idő 25 perc Alsó méréshatár 1-10 ng/l
Körvizsgálat “Gyógyszerhatóanyagok vizsgálata felszíni vízben” 2011. évi PT-WFD jártassági vizsgálat • • • • •
Nemzetközi körvizsgálat Magyarországi szervező: QualcoDuna 3 minta, 3x2 liter természetes felszíni víz, szűrve, tartósítva 11 célkomponens - 33 meghatározandó paraméter Ajánlott alsó méréshatár max. 0,025 µg/l
Körvizsgálat
•
A 11 célvegyület: Bizoprolol, Karbamazepin, Klenbuterol, Diazepam, Diklofenák, Gemfibrozil, Ibuprofén, Jopamidol, Jopromid, Naproxén, Szulfametoxazol
•
•
•
A felszíni vizekre jellemző értékeknél jóval nagyobb koncentrációk (pl. Bizoprolol ~ 0,6 µg/l) A minták analizálhatóak dúsítás nélkül is, direkt injektálással Egyéb talált gyógyszerhatóanyagok: koffein, kotinin, linkomicin, paracetamol, szotalol, trimetoprim
Körvizsgálat Eredmények - Riport 2012 márciusban - 35 résztvevő labor - A méréstechnika döntően LC-MS/MS - A laborok fele direkt injektálással dolgozott - Átlagosan 20 érték paraméterenként
• •
A Wessling eredménye Az összes, 33 paraméter esetében a |z| ≤ 1,0
Felszíni vizek – eredmények 1. •
Azonosított, meghatározott gyógyszermaradványok Koffein: stimuláns, kávé, tea, energiaital, nagyon gyakori felszíni vizekben (5100 ng/l)
Paracetamol: nagyon gyakori láz- és fájdalom csillapító, jellemzően 1-50 ng/l
Karbamazepin: antidepresszáns, környezetben nagyon stabil, Dunában jellemzően 10-50 ng/l
Felszíni vizek – eredmények 2. •
Azonosított, meghatározott gyógyszermaradványok Nem szteroid gyulladáscsökkentők: diclofenac, ibuprofen, ketoprofen nagyon gyakoriak, diclofenac sokszor 100 ng/l felett Béta blokkolók: atenolol, bisoprolol, propranolol, sotalol, jellemzően 1-50 ng/l
Koleszterin szint szabályzók: gemfibrozil, atorvastatin gyakoriak, 1-50 ng/l tartományban
Felszíni vizek – eredmények 3. •
Azonosított, meghatározott gyógyszermaradványok Antibiotikumok: sulfamethoxazole, ofloxacin, ciprofloxacin előfordul, 5-50 ng/l
Diuretikumok: gyakori a hydrochlorothiazid, jellemzően 1-50 ng/l
Kontrasztanyagok: iopromid felszíni vízekben gyakori, sokszor 100 ng/l felett
Ivóvíz minták - eredmények •
A vizsgált ivóvíz minták jellemzően nem tartalmaztak, az akkreditált alsó méréshatárt meghaladó mennyiségben, gyógyszermolekulákat. Bizonyos vegyületek (koffein, paracetamol, karbamazepin) esetenként megjelentek a detektálási határ környékén (1-5 ng/l)
Mit jelent az 50 ng/l szennyezettség? _ Koffein: 0,5 l kólában kb. 50 mg 50 ng/l koffeint tartalmazó vízből 1000 m3-t kellene meginni ahhoz, hogy 50 mg koffein jusson a szervezetünkbe! Paracetamol: egy adag forró ital porban kb. 500 mg 50 ng/l paracetamolt tartalmazó vízből 10000 m3-t kellene meginni ahhoz, hogy 500 mg paracetamol jusson a szervezetünkbe!
Köszönöm a figyelmet!
További információ:
[email protected]
