Determinación Rápida y Simplificada de Estimulantes Tipo Anfetamina Usando Adsorbentes Magnéticos Sintetizados en un Solo Paso con Regulación de pH Incorporada Acoplados con Cromatografía Líquida-Espectrometría de Masas en Tandem
Autores: Shan, Yabing; Chen, Ying; Li, Jiayi; Zeng, Xianbin; Jia, Rui; Liu, Yuwei; Li, Dongmei; Chen, Di
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Antecedentes: Los estimulantes tipo anfetamina (ATS) en el agua representan riesgos significativos para la salud pública y el medio ambiente, lo que requiere métodos de detección fiables y eficientes. Los enfoques actuales a menudo implican ajustes de pH que consumen tiempo y pasos de post-procesamiento, limitando su practicidad para análisis de alto rendimiento. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un método simplificado que integre la regulación del pH y la adsorción en un solo material para simplificar la preparación de muestras y mejorar la eficiencia analítica. Métodos: Se sintetizó un novedoso adsorbente compuesto de FeO/MWCNTs-OH/CaO mediante un método de molienda en un solo paso, incorporando funcionalidades de ajuste de pH y adsorción dentro de un solo material. Esta innovación permitió la extracción en fase sólida magnética (MSPE) sin necesidad de ajustar previamente el pH de la muestra o realizar pasos de post-desorción. El método se acopló con cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) para la detección de ATS. La optimización incluyó la evaluación de condiciones de adsorción/desorción y la validación del rendimiento en matrices de agua reales. Resultados: El método demostró una linealidad excepcional (R > 0.98), límites de detección bajos (0.020-0.060 ng/mL) y alta precisión con recuperaciones relativas del 92.8-104.8%. La precisión fue robusta, con desviaciones estándar relativas intra/inter-día (RSDs) por debajo del 11.6%. Experimentos a ciegas confirmaron la aplicabilidad práctica, obteniendo recuperaciones consistentes (errores relativos: 1-8%) para muestras spiked con ATS a 0.8 y 8 ng/mL. En comparación con técnicas existentes, el enfoque redujo el tiempo de procesamiento a ~5 min al eliminar ajustes de pH externos y pasos de post-concentración. Conclusiones: Este trabajo presenta un método rápido, fiable y fácil de usar para la detección de ATS en matrices ambientales complejas. La integración de la regulación del pH y la adsorción en un solo adsorbente simplifica significativamente los flujos de trabajo mientras mantiene alta sensibilidad y precisión. La técnica tiene un gran potencial para el monitoreo ambiental a gran escala y la toxicología forense, ofreciendo una solución práctica para el análisis de alto rendimiento de contaminantes emergentes.
Descripción
Antecedentes: Los estimulantes tipo anfetamina (ATS) en el agua representan riesgos significativos para la salud pública y el medio ambiente, lo que requiere métodos de detección fiables y eficientes. Los enfoques actuales a menudo implican ajustes de pH que consumen tiempo y pasos de post-procesamiento, limitando su practicidad para análisis de alto rendimiento. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un método simplificado que integre la regulación del pH y la adsorción en un solo material para simplificar la preparación de muestras y mejorar la eficiencia analítica. Métodos: Se sintetizó un novedoso adsorbente compuesto de FeO/MWCNTs-OH/CaO mediante un método de molienda en un solo paso, incorporando funcionalidades de ajuste de pH y adsorción dentro de un solo material. Esta innovación permitió la extracción en fase sólida magnética (MSPE) sin necesidad de ajustar previamente el pH de la muestra o realizar pasos de post-desorción. El método se acopló con cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) para la detección de ATS. La optimización incluyó la evaluación de condiciones de adsorción/desorción y la validación del rendimiento en matrices de agua reales. Resultados: El método demostró una linealidad excepcional (R > 0.98), límites de detección bajos (0.020-0.060 ng/mL) y alta precisión con recuperaciones relativas del 92.8-104.8%. La precisión fue robusta, con desviaciones estándar relativas intra/inter-día (RSDs) por debajo del 11.6%. Experimentos a ciegas confirmaron la aplicabilidad práctica, obteniendo recuperaciones consistentes (errores relativos: 1-8%) para muestras spiked con ATS a 0.8 y 8 ng/mL. En comparación con técnicas existentes, el enfoque redujo el tiempo de procesamiento a ~5 min al eliminar ajustes de pH externos y pasos de post-concentración. Conclusiones: Este trabajo presenta un método rápido, fiable y fácil de usar para la detección de ATS en matrices ambientales complejas. La integración de la regulación del pH y la adsorción en un solo adsorbente simplifica significativamente los flujos de trabajo mientras mantiene alta sensibilidad y precisión. La técnica tiene un gran potencial para el monitoreo ambiental a gran escala y la toxicología forense, ofreciendo una solución práctica para el análisis de alto rendimiento de contaminantes emergentes.