Estrogeenien määritys vesinäytteistä - menetelmän kehitys ja validointi LC-MS/MS-laitteistolle
Vilander, Noora (2021)
2021
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021052711643
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021052711643
Tiivistelmä
Ympäristön tila ja ihmisen vaikutukset ympäristöön puhuttavat tällä hetkellä paljon. On siis tärkeää, että on olemassa menetelmiä, jolla ympäristön tilaa voidaan tutkia ja määrittää, esimerkiksi mitata haitta-ainepitoisuuksia. Lailla pyritään säätämään, paljonko haitallisia yhdisteitä saa luonnosta löytyä. Yksi tällainen haitta-aineryhmä ovat hormonit.
Hormonit säätelevät kehon erinäisiä toimintoja. Joskus kuitenkin kehon hormonitasapaino häiriintyy ja tarvitaan hormonihoitoja. Hoidoissa käytetyistä ja luontaisesti erittyvistä hormoneista osa kulkee kehon läpi jäteveteen ja jäteveden puhdistamoilta pieni osa päätyy ympäristöön. Ympäristössä ne voivat kuitenkin haitata jo pieninä pitoisuuksina esimerkiksi kalalajien lisääntymistä ja populaation sukupuolirakennetta, vaikuttaen näin ekosysteemeihin. Tässä työssä käsiteltiin hormoniryhmää estrogeenit, joista tutkittavia yhdisteitä oli viisi: 17β-estradioli, 17α-estradioli, 17α-etinyyliestradioli, estoni ja estrioli.
Suomen ympäristökeskus on mukana EU:n EMPIR-ohjelmassa, jonka tarkoituksena on kehittää menetelmiä, joilla voidaan ratkaista EU-maiden suurimpia haasteita. Osana EMPIR-ohjelmaa on hanke nimeltä EDC-WFD, jossa tämä opinnäytetyö on osana. Työn tarkoituksena oli kehittää mahdollisimman herkkä menetelmä ja validoida se uudelle LC-MS-laitteistolle, jotta estrogeenejä voitaisiin tutkia pintavesinäytteistä. Työn pohjana käytettiin vanhalle laitteelle optimoitua menetelmäohjetta.
Työ koostui kolmesta osasta: massaspektrometrin (MS/MS) optimoinnista, nestekromatografin (LC) optimoinnista ja menetelmän validoinnista. MS/MS-puolta optimoidessa testattiin erilaisia ajoparametrejä, LC-puolella paneuduttiin ajoliuoksiin, kolonneihin ja gradientteihin. Validoinnissa määritettiin menetelmän lineaarisuus yhdisteille, toteamis- ja määritysrajat, menetelmän toistettavuus sekä liuosten säilyvyys.
Kaikki kolme vaihetta ehdittiin tehdä, mutta tuloksia analysoitaessa havaittiin, että menetelmään tulisi saada lisää herkkyyttä, jotta päästäisiin tavoitepitoisuuksiin. Tämän työn tuloksia voidaan kuitenkin käyttää jatkotutkimuksissa ja menetelmän kehittämisessä aiempaa herkemmäksi.
Hormonit säätelevät kehon erinäisiä toimintoja. Joskus kuitenkin kehon hormonitasapaino häiriintyy ja tarvitaan hormonihoitoja. Hoidoissa käytetyistä ja luontaisesti erittyvistä hormoneista osa kulkee kehon läpi jäteveteen ja jäteveden puhdistamoilta pieni osa päätyy ympäristöön. Ympäristössä ne voivat kuitenkin haitata jo pieninä pitoisuuksina esimerkiksi kalalajien lisääntymistä ja populaation sukupuolirakennetta, vaikuttaen näin ekosysteemeihin. Tässä työssä käsiteltiin hormoniryhmää estrogeenit, joista tutkittavia yhdisteitä oli viisi: 17β-estradioli, 17α-estradioli, 17α-etinyyliestradioli, estoni ja estrioli.
Suomen ympäristökeskus on mukana EU:n EMPIR-ohjelmassa, jonka tarkoituksena on kehittää menetelmiä, joilla voidaan ratkaista EU-maiden suurimpia haasteita. Osana EMPIR-ohjelmaa on hanke nimeltä EDC-WFD, jossa tämä opinnäytetyö on osana. Työn tarkoituksena oli kehittää mahdollisimman herkkä menetelmä ja validoida se uudelle LC-MS-laitteistolle, jotta estrogeenejä voitaisiin tutkia pintavesinäytteistä. Työn pohjana käytettiin vanhalle laitteelle optimoitua menetelmäohjetta.
Työ koostui kolmesta osasta: massaspektrometrin (MS/MS) optimoinnista, nestekromatografin (LC) optimoinnista ja menetelmän validoinnista. MS/MS-puolta optimoidessa testattiin erilaisia ajoparametrejä, LC-puolella paneuduttiin ajoliuoksiin, kolonneihin ja gradientteihin. Validoinnissa määritettiin menetelmän lineaarisuus yhdisteille, toteamis- ja määritysrajat, menetelmän toistettavuus sekä liuosten säilyvyys.
Kaikki kolme vaihetta ehdittiin tehdä, mutta tuloksia analysoitaessa havaittiin, että menetelmään tulisi saada lisää herkkyyttä, jotta päästäisiin tavoitepitoisuuksiin. Tämän työn tuloksia voidaan kuitenkin käyttää jatkotutkimuksissa ja menetelmän kehittämisessä aiempaa herkemmäksi.