Utvikling av analysemetode for bisfenolmetabolitter i urin fra arbeidsmiljø ved bruk av UHPLC-MS/MS

Abstract

Bisfenoler brukes til å produsere plast av polykarbonat verden over og produkter som for eksempel gjennomsiktige flasker, hermetikkbokser og kvitteringspapir. Eksponering av bisfenol kan føre til uheldige helseeffekter, og derfor er det interessant å etablere en analysemetode av disse i urin.

I denne oppgaven ble det utviklet en UHPLC-MS/MS metode til å måle metabolitter av syv bisfenoler i urin med tanke på at metoden skal brukes til å måle bisfenoleksponering i arbeidsmiljøsammenheng. Disse syv bisfenoler er: Bisfenol A (BPA), Bisfenol B (BPB), Bisfenol F (BPF), Bisfenol S (BPS), Bisfenol Z (BPZ), Bisfenol AP (BPAP) og Bisfenol AF (BPAF). Det ble etablert en enkel prøveopparbeidelse etter fortynning før analyse (diluteand-shoot-prinsippet) der urinen ble fortynnet etter enzymatisk hydrolyse av de glukurinerte metabolittene. Bisfenolene ble separert på en Waters Acquity BEH C18 kolonne med omvendt-fase-kromatografi med en løsning av 15 mM Ammoniumacetat (A) og Acetonitril (B) som mobilfase. Det ble benyttet isokratisk eluering (MobilfaseA:MobilfaseB (60:40 v/v)) og analysetid var totalt seks minutter. Bisfenolene ble ionisert med elektrospray ionisering og MS/MS ble benyttet for deteksjon av analyttene.

MS-betingelser ble optimalisert med hensyn til best mulig sensitivitet av bisfenolene. Forskjellige injeksjonsvolum og klippetider av urin ble testet for å få høyest mulig signalintensitet av de ulike bisfenolene og til slutt ble det utført en forenklet validering av metoden. Kvantifiseringsgrense ble funnet å være 0,5 ng/mL for BPA, 2 ng/mL for BPB, 5 ng/mL for BPF, 2 ng/mL for BPS, 5 ng/mL for BPZ, 1 ng/mL for BPAP og 0,5 ng/mL for BPAF. Nøyaktighet ble testet ved 1 ng/mL - 20 ng/mL, og reelle prøver fra brannmenn (som hadde røykdykket) samt interlaboratorieprøver (fra et eksternt laboratorium) ble testet med den endelige metoden. Konklusjonen er at metoden trenger videre optimalisering da nøyaktigheten til de laveste konsentrasjonene hadde avvik på over 20 %.

Bisphenols are used to produce plastic of polycarbonate plastic and for example products such as transparent bottles, canned food and receipt paper. Bisphenol exposure can lead to adverse health effects, and therefore interesting to establish a method of analyses of these in urine. In this master thesis, a UHPLC-MS / MS method was developed for measuring metabolites to seven bisphenols in urine in occupational environment. These seven bisphenols are: Bisphenol A (BPA), Bisphenol B (BPB), Bisphenol F (BPF), Bisphenol S (BPS), Bisphenol Z (BPZ), Bisphenol AP (BPAP) and Bisphenol AF (BPAF). A simple sample preparation was established following the dilute-and-shoot principle where the urine was diluted following enzymatic hydrolysis of the glucuroniated metabolites. The bisphenols were separated on a Waters Acquity BEH C18 reverse phase chromatography column with a solution of 15 mM Ammonium Acetate (A) and Acetonitrile (B) as the mobile phase. Isocratic elution was used (Mobile phase A: Mobile phase B (60: 40 v/v)) and the analyses took six minutes. The bisphenols were ionized by electrospray ionization and MS / MS was used for detection and quantification of the analytes.