Publication detail

Ethyl chloroformate mediated gas chromatographic-mass spectrometric biomonitoring of acidic biomarkers of occupational exposure and endogenous metabolites in human urine

Year: 2021

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Chromatography A

Publisher name: Elsevier Science BV

Place: Amsterdam

Page from-to: 462547

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Plynová chromatografie-hmotnostní spektrometrické biomonitoring kyselých biomarkerů pracovní expozice a endogenních metabolitů v lidské moči zprostředkované ethylchlorformiátem	Četné průmyslové organické polutanty, jako jsou aromáty, alkoxyalkoholy, další organická rozpouštědla a monomery, jsou absorbovány, metabolizovány a nakonec vylučovány močí většinou jako karboxylové kyseliny, které jsou určeny jako biomarkery expozice. Pro řadu těchto xenometabolitů byly stanoveny biologické limity (hladiny biomarkerů v biologickém materiálu), aby se zabránilo poškození lidského zdraví. Doposud byla většina používaných analytických postupů optimalizována pro jeden nebo několik analytů. Zde uvádíme komplexnější přístup umožňující rychlý GC-MS screening šestnácti kyselých biomarkerů v moči, které jsou metabolizovány v lidském těle z několika důležitých průmyslových chemikálií; benzen, toluen, styren, xyleny, alkoxyalkoholy, sirouhlík, furfural a N,N-dimethylformamid. Nová metoda zahrnuje okamžitou derivatizaci in situ – kapalina-kapalina mikroextrakci moči prostředím směsi ethyl chloroformiát-ethanol-chloroform-pyridin a GC-MS analýzu derivatizovaných analytů v nižší organické fázi. Soubor xenometabolitů představuje různorodé chemické struktury a některé hippurové a merkapturové kyseliny poskytly i neobvyklé deriváty, které byly jednoznačně objasněny pomocí nových ethylchlorformiátů značených stabilními izotopy a syntézou chybějících referenčních standardů. V dalším kroku byla vyvinuta automatizovaná rutina pro analýzu GC-MS/MS pomocí pracovní stanice pro přípravu vzorků MetaboAuto (R) a byla ověřena nová metoda pro čtrnáct metabolitů v relevantním koncentračním rozsahu každého analytu v lidské moči. Metoda vykazuje dobrou linearitu (R*R >= 0,982), přesnost (od 85 % do 120 %), preciznost (od 0,7 % do 20 %) a výtěžnost (od 89 % do 120 %). Funkčnost metody byla dále úspěšně prokázána analýzou GC-MS/MS certifikovaných referenčních močí IP45 a RM6009. Navíc ukazujeme, že nová metoda otevírá možnost pro biomonitoring kombinovaných a kumulativních pracovních expozic a také pro profilování metabolitů v moči osob vystavených škodlivým průmyslovým chemikáliím.	ethyl-chlorformiát; biomarkry; lidská moč; plynová chromatografie; hmotnostní spektrometrie
eng	Ethyl chloroformate mediated gas chromatographic-mass spectrometric biomonitoring of acidic biomarkers of occupational exposure and endogenous metabolites in human urine	Numerous industrial organic pollutants such as aromates, alkoxyalcohols, other organic solvents and monomers are absorbed, metabolized, and finally excreted in urine mostly as carboxylic acids that are determined as biomarkers of exposure. For a number of these xenometabolites, biological limits (lev-els of biomarkers in biological material) have been established to prevent damage to human health. Till now, most of the analytical procedures used have been optimized for one or a few analytes. Here, we report a more comprehensive approach enabling rapid GC-MS screening of sixteen acidic biomarkers in urine that are metabolized in the human body from several important industrial chemicals; benzene, toluene, styrene, xylenes, alkoxyalcohols, carbon disulfide, furfural and N,N-dimethylformamide. The new method involves immediate in situ derivatization - liquid liquid microextraction of urine by an ethyl chloroformate-ethanol-chloroform-pyridine medium and GC-MS analysis of the derivatized analytes in the lower organic phase. The xenometabolite set represents diverse chemical structures and some of hippuric and mercapturic acids also provided unusual derivatives that were unambiguously elucidated by means of new ethyl chloroformates labeled with stable isotopes and by synthesis of the missing refer-ence standards. In the next step, an automated routine was developed for GC-MS/MS analysis using a MetaboAuto (R) sample preparation workstation and the new method was validated for fourteen metabo-lites over the relevant concentration range of each analyte in the spiked pooled human urine. It shows good linearity (R*R >= 0.982), accuracy (from 85% to 120%), precision (from 0.7% to 20%) and recovery (from 89% to 120%). The method performance was further successfully proved by GC-MS/MS analysis of the certified IP45 and RM6009 reference urines. Moreover, we show that the new method opens up the possibility for biomonitoring of combined and cumulative occupational exposures as we	Ethyl chloroformate; biomarkers; human urine; gass chromatography; mass spectrometry

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links