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原始研究的文章

前面。肛交。科学。,06 January 2023
秒。药物分析
卷2 - 2022 | https://doi.org/10.3389/frans.2022.1091206

烟草制品的直接分析烟草特有亚硝胺使用分子印迹polymer-packed列

  • 1制药学、制药、学院的弗吉尼亚联邦大学,里士满,弗吉尼亚州,美国
  • 2药理学和毒理学,医学院的弗吉尼亚联邦大学,里士满,弗吉尼亚州,美国

烟草特有亚硝胺(TSNAs)在烟草样品的高致癌物质,和他们的存在是由美国食品和药物管理局。分子印迹聚合物(MIPs)是合成聚合物,“印”模板分析物在共聚体系统中,并且可以选择性地提取复杂矩阵的分析物。MIPs可以整合到在线系统,取代传统的高效液相色谱(HPLC)列。MIP TSNAs材料具体是装进一个空的高效液相色谱柱使用泥浆包装技术。MIP-packed高效液相色谱柱的开发方法是质/ MS系统上验证的定量N-nitrosonornicotine(某某)和4 - (methylnitrosamino) 1 - (3-pyridyl) 1-butanone (NNK)商业烟草产品。该方法在.1-10 ng / ml(线性。4到10μg NNN / g)和亚硝胺。检测极限(LOD) 03 ng / ml(12μg / g)和定量的限制(定量限),1。ng / ml (。4μg / g)。所有列均匀性参数与理论塔板数的异常在接受标准(% RSD值< 15%)。理论塔板数< 250年,由于大(50μm)大小的MIP粒子。26烟草产品包含TSNA含量与文献报道值一致。 The TSNA-MIP based HPLC column effectively replaced a traditional reverse phase HPLC column, and was used for the direct analysis of nicotine and tobacco products without extensive sample preparation prior to instrumental analysis.

1介绍

烟草特有亚硝胺(TSNAs)是一类化合物在烟草家族副产品形成的收获,养护,发酵的烟草产品(赫克特和霍夫曼,1988)。N-nitrosonornicotine(某某)和4 - (methylnitrosamino) 1 - (3-pyridyl) 1-butanone (NNK) TSNAs致癌,导致口腔、喉咙,在与烟草使用和肺癌,列出了FDA的危害和潜在的有害成分列表(Konstantinou et al ., 2018;霍尔曼,2019)。美国食品和药物管理局(FDA)提出了建议NNN水平1μg / g无烟烟草是有限的。(美国食品和药物管理局,2017年)。然而,FDA没有任何当前建议TSNA水平电子香烟(电子烟)。虽然电子烟销售作为一个更安全的替代香烟,NNN和亚硝胺已报告是在烟发现e-liquids和烟气溶胶(Farsalinos et al ., 2015;植物et al ., 2016;Goniewicz et al ., 2014)。水平的已报告e-liquids TSNAs .22为NNN厚9.84 ng / ml - 1.11 ng / ml NNK分别低于TSNA水平发现在传统的香烟(Goniewicz et al ., 2014;金姆和胫骨,2013年)。

由于TSNAs发现尼古丁和烟草制品内部在低水平,甚至在低浓度由于电子烟产品,敏感和选择性TSNA分析所需的方法。目前的分析方法的提取和检测TSNAs无烟烟草产品中需要多个提取方法,如液液萃取其次是SPE萃取(彭日成et al ., 2019)。使用固相萃取(SPE)的提取TSNAs e-liquids,然而,报告与各种方法恢复不到30% (金姆和胫骨,2013年)。广泛的样品制备实现理想的复苏结果耗费时间,并且最终没有特定TSNAs的提取。

分子印迹聚合物(MIPs),另一个样品制备的工具。MIPs合成聚合物,与一个特定的分析物,“印”允许选择性抽取,在复杂的矩阵(胡锦涛等人。,2021年)。感兴趣的分析物可以放入印迹腔和有选择性地与功能单体通过非共价相互作用(静电相互作用、氢键等)。特定的选择性的印迹聚合物对感兴趣的分析物允许清洁样品提取,导致更好的检测和更高的复苏的样本的分析仪器。MIPs最常用的为SPE墨盒。商业MIP SPE墨盒是可用的,例如SupelMIP SPE TSNAs墨盒(博伊德,2007;Kavvadias et al ., 2009;穆德哈,2020)。

MIPs也可以用来取代传统的高效液相色谱柱,使样本的同时提取和分离仪器,之前介绍分析探测器(Baykara et al ., 2012;Figueiredo et al ., 2011;桑托斯et al ., 2017;1994年勒;沙et al ., 2011)。虽然印腔内的分析物被保留,干扰物和矩阵组件只与聚合物的表面通过非特异性相互作用。通过仔细选择溶剂、聚合物的干扰物可以用水洗掉,浪费在分析物筛选了探测器和导演。目前,没有基于商业MIP-HPLC列,要求内部准备工作。这是通过聚合整体固定相分析柱内,与溶剂或混合聚合物粒子,创建一个泥浆,然后装进下分析柱高,恒压(Sambe et al ., 2006;1994年勒;沙et al ., 2011)。

提出了分子印迹的发展是高效液相色谱法(MIP-HPLC)列通过匀浆填充方法使用商业TSNA印迹聚合物的直接分析TSNAs尼古丁和烟草产品。使用MIP-packed高效液相色谱柱的分析方法验证提出的指导方针后从美国卫生和人类服务部烟草产品指导产业中心(美国食品和药物管理局,2021年)。MIP-packed列也为色谱特征属性和列包装方法的一致性。尼古丁和烟草制品组成的湿润口腔鼻烟(鼻烟),口服尼古丁产品,烟斗,缴获e-liquids使用MIP-HPLC列进行了分析。

2材料和方法

2.1材料和化学试剂

TSNA分子印迹聚合物粉末(颗粒大小30 - 90μm)从Biotage购买(乌普萨拉,瑞典)。醋酸、氢氧化铵(28% - -30%)、高效液相色谱级乙腈、氯仿、异丙醇(IPA),甲醇,甲苯和水从VWR购买国际(宾夕法尼亚州,二)。乙醇(EtOH)和甲酸买来西格玛奥德里奇(圣路易斯,密苏里州)。NNN-d4 N-nitrosonirnicotine(某某),4 - (Methylnitrosamino) 1 - (3-pyridyl) 1-butanone (NNK)购买从多伦多研究化学物质(多伦多)。丙二醇(PG)购买Amresco LLC VWR,美国。USP年级蔬菜甘油(VG)从特里贝克,购买美国。

2.2试剂的制备

某某的标准股票的解决方案(1毫克/毫升)亚硝胺(1毫克/毫升)和NNN-d4(100μg /毫升)在甲醇用于分析。工作浓度的1000和100 ng / ml NNN /甲醇NNK是储存在−20°C。工作股票10μg /毫升的浓度NNN-d4准备在甲醇和存储−20°C。校准器准备新鲜,每天在10毫米醋酸铵,pH值5.5。内部标准,NNN-d4,准备每日在10毫米醋酸铵25 ng / ml, pH值5.5。质量控制(QC)样本矩阵匹配鼻烟,口服尼古丁产品,和管烟草准备在10毫米醋酸铵,pH值5.5。质量控制样品在一个矩阵匹配电子香烟e-liquids被溶解的NNN / NNK准备工作标准丙二醇的混合物和蔬菜甘油(70:30 v / v)。分析之前,e-liquid qc 1:10稀释在10毫米醋酸铵,pH值5.5。

2.3制备TSNA MIP列

TSNA MIP列改性后制备方法(Forzano et al ., 2019)泥浆条件下使用技术公司(CA)千橡市包装压力系统。最终拟合和2μm熔块从一端Restek (Bellefonte, PA)列组装工具包(50毫米×2.1毫米ID,¼“OD)被附加到水库和玻璃熔块(图1)。一克TSNA MIP材料从Biotage悬浮在20毫升的1:1 (v / v)氯仿:乙醇的解决方案创建一个浆,用近15 s。混合物注入水库系统限制和安全的。推动组成的溶剂比(v / v / v)乙醇:异丙醇:甲苯被用来推动浆混合物通过列。氦气在包装过程中被用来德加溶剂。将溶剂慢慢从5毫升/分钟增加到10毫升/分钟总系统压力在2000 psi。将溶剂的流量保持在10毫升/分钟1小时前系统拆卸之前移除熔块和终端部件组装在列。新填充柱用100%乙腈5毫升/分钟的流量60分钟使用一个外部日本岛津公司LC-10AD高效液相色谱泵(日本京都)。三个高效液相色谱列挤满了TSNA MIP材料相同的很多。

图1
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图1。TSNA MIP的制备高效液相色谱填充柱。空50×2.1毫米,ID Restek列在一个水库Teledyne包装恒压泵。拌浆混合物组成的1000毫克MIP 20毫升的1:1 (v / v)乙醇,氯仿注入储层。泥浆被通过储层和成列比(v / v / v)乙醇:异丙醇:甲苯运营10毫升/分钟(2000 PSI) 1小时。

2.4色谱条件

方法开发和验证进行了使用SCIEX ExionLC 2.0二进制泵UPLC配有SCIEX SelexION 6500 + Q-Trap。流动相是10毫米醋酸铵,pH值5.5和移动阶段B物质甲酸甲醇。内部MIP-packed列(50×2.1毫米ID, 30 - 90μm)是经营。45毫升/分钟的流量温度在40°C。autosampler是温度保持在5°C,和注射量是10μL。梯度法是发达国家和中概述表1。整个分析运行时间是5分钟。质谱仪的ESI源在积极运作模式。declustering潜力将20 eV和源的温度设置为550°C。离子源气体1和2被设置为60,25毫升/分钟,分别。质谱仪的操作在多反应监测(MRM)模式与碰撞能量离子后括号:NNN 178 > 120米/ z(27 V)和178 > 148/ z(14 V);NNK, 208 > 122米/ z(16 V)和208 > 148/ z(18 V);NNN-d4 182 > 124米/ z(27 V)和182 > 152/ z(14 V)。

表1
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表1。2.0梯度条件SCIEX SelexIon LC高效液相色谱泵。

2.5方法验证

方法验证后进行了美国卫生和人类服务部中心烟草产品指导行业为线性,定量限度(定量限),和准确度和精密度(美国食品和药物管理局,2021年)。列的一致性和autosampler稳定也在此方法验证评估。六个校准标准浓度的.10,二十五分,50,1.00,5.00,和10.0 ng / ml。NNN 04-10μg / g)和亚硝胺是准备在10毫米醋酸铵,pH值5.5一式三份。线性均通过线性回归权重为1 / x和变异系数(r2)。标准back-calculated从生成的线性回归。back-calculated值的残余浓度,称为量偏离正常(% DFN),不应超过15%。定量的下限(LLOQ)校准标准NNN浓度和最低的亚硝胺。准确度和精密度测定的质量控制(QC)三种不同的验证运行注入样品一式三份(N= 9)。QC样品准备在10毫米醋酸铵,pH值5.5准备四个浓度的限制quantitation-QC (LLQC 1。ng / ml),一个low-QC (LQC。3 ng / ml),一个medium-QC (MQC 3.0 ng / ml),和一个high-QC(认证机构,7.5 ng / ml)。QC样品准备在70:30 (v / v) PG: VG 1:10 - 3浓度稀释:一个low-QC (LQC。3 ng / ml),一个medium-QC (MQC 3.0 ng / ml),和一个high-QC(认证机构,7.5 ng / ml)。质量控制的精度计算浓度不应超过±15%的名义浓度(% DFN)。精确表达为百分之一相对标准偏差(%相对标准偏差),不应超过15%。

2.6 Autosampler稳定

Autosampler稳定性是由再注入一组控件的Autosampler 24 h, 48 h,和72 h。计算浓度比较新鲜的控制,每天准备,与每个注射组。可接受标准Autosampler稳定精度值在±15%的名义浓度(% DFN)和精度水平计算%相对标准偏差不超过15%。

2.7列均匀性

三个高效液相色谱列装在不同场合2.3节中概述的方法。低、中、高质量控制在10毫米醋酸铵浓度、pH值5.5,和70:30 PG: VG被注入了一式三份到每一列。保留时间、峰面积、浓度,计算准确性,不对称,峰值尾矿,理论塔板数(N)进行评估。拖尾因子(Tf)计算

T f = 一个 + b 2 一个 ( 1 )

在哪里一个的前一半是在5%的峰高和峰吗b的后半部分是峰高达到5%的顶峰。计算理论塔板数(N)

N = 5.54 t R W 50 2 ( 2 )

在哪里tr保留时间和吗W50峰的宽度是峰高50%。可接受的标准列均匀性精度(%相对标准偏差)值< 15%为每个参数,计算浓度在±15%的票面价值(% DFN)。

2.8样品的准备

本研究十四电子香烟e-liquids分析(补充图S1)。十e-liquids购买从不同的商店在美国在2016年之前,在室温下储存,远离光线。四个e-liquids从商店购买后2016年欧洲并储存在冰箱里。E-liquid样本准备在1:5稀释10毫米醋酸铵,pH值5.5之前的分析。

十二尼古丁/烟草产品描述为口服尼古丁袋,无烟烟草(鼻烟),或管烟草(贴上dohka)购买从不同的供应商(图2)。样本存储在原始容器在室温下,远离光线。样本的准备后,合作科学研究中心相对于烟草(CORESTA)方法。总之,250毫克的样本被从产品袋和涡10毫升10毫米醋酸铵,pH值为60分钟(5.5美国食品和药物管理局,2017年)。样本过滤通过绘画纸™.45μm聚醚砜膜注射器(英国梅德斯通)。鼻烟和烟草制品管进一步稀释在1:10 0或1:1,000稀释在10毫米醋酸铵,pH值5.5。

图2
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图2。代表套色版以及(一)某某e-liquid样本(rt, 1.64分钟)和亚硝胺(rt, 1.74分钟)(B)某某,鼻烟产品包含(rt, 1.64分钟)和亚硝胺(rt, 1.74分钟)与TSNA MIP列。

3的结果

3.1方法验证

NNN和亚硝胺的方法是验证后美国卫生和人类服务部中心烟草制品行业指导。MIP-packed高效液相色谱柱的方法开发的线性(r2> .9985)在六零浓度分1。ng / ml 10 ng / ml。04μg 10μg / g / g)。6分精度是92.4%至110%,精度在2.5%和8.2%之间。定量的极限(定量限)1。ng / ml (。4μg / g)和检测极限(LOD) 03 ng / ml。12μg / g)。表2显示了结果的准确度和精密度研究质量控制(QC)样本。精度为4 QC样品准备在10毫米醋酸铵,pH值5.5,代表鼻烟,口服尼古丁产品,管烟草NNN和86.5% -99.2% 91.8%和97.8%之间亚硝胺。精度的三个代表e-liquid QC样品配方NNN和100.6% -109.7% 100.5%和103.9%之间亚硝胺。精确,表达为% RSD =, < 15%浓度的NNN和亚硝胺在所有烟草产品。Autosampler稳定NNN和亚硝胺解决方案表示稳定72 h (补充数据S2、S3)。

表2
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表2。准确度和精密度校准器(控制质量N= 9)尼古丁和烟草制品(10毫米醋酸铵,pH值5.5)和烟e-liquids (70:30 PG: VG)。平均浓度(ng / ml)表示为±标准差。

3.2列均匀性和特征

三个MIP-packed高效液相色谱列在本研究创建。列一致性和列描述是通过注射质量控制校准器NNN和亚硝胺在媒介上每列一式三份(N= 9)。列被认为是均匀如果每个参数有% RSD值小于15%。表3描述列一致的结果,表示为保留时间(分钟),峰面积、浓度(ng / ml),和准确性分别NNN和亚硝胺。所有四个参数% RSD值小于15%。列特征表示为不对称,尾矿的因素,和理论塔板数(N)表4。不对称值NNN和亚硝胺。9和2.2之间在样品介质和尾矿NNN因子值和亚硝胺在1.0和1.6之间。NNK 70:30 PG: VG % RSD值大于15%。理论塔板数(N) NNN和亚硝胺在91年和317年之间,高度之间的变量列(% RSD = > 15%)。

表3
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表3。列NNN一致性和表征结果和亚硝胺三MIP-packed高效液相色谱列表示为为每个参数(平均(%相对标准偏差)N= 9)。

表4
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表4。列一致性三个MIP-packed高效液相色谱柱表示为范围(%相对标准偏差)在10毫米醋酸铵,pH值5.5 (N= 36)和70:30 PG: VG (N= 27)。

3.3 E-liquids尼古丁和烟草TSNA含量产品

某某的浓度和亚硝胺e-liquids和烟草产品报告表5。骆驼鼻烟产品已经在1.3和1.6之间μg / g NNN和无误。45μg / g NNK出现在三个产品。烟草样品管有类似的低水平NNN出现在示例中,平均1.87±.04点μg / g的浓度。NNK烟斗中没有检测到。TSNAs并不在口腔中发现尼古丁样本。在电子香烟e-liquids,公布了NNN和亚硝胺含量2.1 - -202.6 ng / ml和1.5 - -52.8 ng / ml,分别。

表5
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表5。尼古丁和烟草TSNA水平产品。

4讨论

4.1方法开发以及MIP-Packed高效液相色谱柱的表征

在这项研究中,一个商业聚合物被用来演示使用分子印迹聚合物代替传统的反相高效液相色谱法包装材料。先前的研究在这个研究小组NNN特征提取的复苏与台式MIP-SPE墨盒在水和人类尿液。最高的复苏NNN观察与TSNA MIP non-imprinted聚合物相比(夹)和传统的SPE墨盒(穆德et al ., 2022)。使用开发和验证方法内联MIP高效液相色谱柱,分析物的提取和分离同时分析仪器,消除需要广泛的台式准备。此外,MIP-packed高效液相色谱柱被用于超过400注射没有列上的性能损失。

一个内联MIP列背后的理论是类似于MIP-based SPE墨盒的交互。在固相萃取中,感兴趣的分析物被绑定到筒的固定相,并消除了干扰物和基质成分通过一系列溶剂洗(Turiel和埃斯特万,2020)。当开发一个在线MIP法、流动相溶剂的选择是至关重要的第一次保留分析物的聚合物,后来把分析物从聚合物一旦被成功地干扰物的清洗。初始流动相作为固相萃取的荷载条件,和随后的移动阶段被用作洗涤和/或洗脱溶剂。关键是初始流动相不应该过早洗提列的分析物。遵循制造商的建议SupelMIP TSNA墨盒,即样本应调整pH值5.5加载之前,初始流动相是10毫米醋酸铵,pH值5.5 (“SupelMIP SPE-TSNA数据表,“无数据)。梯度移动B阶段上升到60%,只在甲醇、甲酸破坏分析物之间的非共价相互作用和功能单体。分析物后流离失所的列,梯度流动相增加到100%。这是为了确保分析物的全部删除,之前和洗列下一个样品。增加列的温度从室温到45°C进一步提高峰值信号。在这些条件下,整个色谱运行时间是5分钟,NNN筛选了1.64分钟,在1.76分钟(NNK筛选了图2)。此外,只有样品制备所需的尼古丁和烟草产品是一个简单的稀释适合分析范围内的开发方法。方法被成功验证后,提出了指导方针。

随着MIP-packed高效液相色谱柱是由内部,包装方法的重现性和MIP聚合物的性能进行了评估。列统一由评估决定保留时间(分钟),峰面积、浓度(ng / ml),某某和亚硝胺质量控制样本的准确性。列被认为是均匀如果每个参数精度值(表示为%相对标准偏差)不到15%。基于结果的保留时间、峰面积,计算浓度,和准确性(表3),本研究中使用的列包装过程能够成功地创建多个,制服MIP-packed TSNA的目的分析高效液相色谱柱。

不对称和峰值尾矿用于描述分析物的色谱峰的形状。美国药典(USP)建议色谱峰之间有不对称值。9和1.2,和峰值跟踪不到两(2012年[621]色谱法)。MIP-based高效液相色谱柱略不对称的峰尾矿在可接受的范围内(图2;表4)。轻微的峰值尾矿最有可能的慢动力学分析物之间的非共价相互作用和功能单体,一直以前文献中描述(妞妞et al ., 2016)。

理论塔板数(N)是用于描述列关于解决的效率。USP指导通常建议的理论塔板数大于2000 (2012年[621]色谱法)。理论塔板数与MIP列在这项研究中的应用是在200年和237年之间理论板块和% RSD值大于15% (表3)。这是为推荐的理论塔板数USP标准。理论塔板数较低的大型聚合物的大小MIP材料用于高效液相色谱柱、理论塔板数是粒径成反比。粒径越小,理论板数越大,因此大列的效率(斯奈德et al ., 1997)。The polymers used in this study were initially designed for solid phase extraction (SPE), and ranged from 30 to 90 μm in size, with an average polymer size of 50 μm. This is much larger than the traditional RP HPLC polymer size, which are typically 5 μm or smaller. Due to the large particle size of the MIP material, NNN and NNK could not be separated chromatographically. Despite the fact that theoretical plate number did not meet the acceptance criteria for column uniformity, all other parameters in this study met the acceptance criteria and the columns were uniformly packed. Further, column efficiency was not a significant parameter for the analysis of TSNAs with this particular polymer, as they all have different transition ions, allowing for separation within the detector.

MIP高效液相色谱柱和验证方法相比,建立的方法用于测量NNN并与传统NNK,反向阶段C18柱(Zorbax XDB C18, 2.1×50毫米,5μm)。相似的色谱条件下,C18柱可怜的保留(少于1分钟)与MIP列(补充图S4)。此外,MIP列最好更好的信号响应相比C18柱。相比在1。ng / ml, MIP列有一个信号响应超过100倍大NNK相比信号响应NNK C18柱。由于选择性MIP列印蛀牙的性质,执行的MIP高效液相色谱柱比传统的反相柱响应而言,准确性,最好保留烟草特有亚硝胺。

4.2 E-liquids尼古丁和烟草TSNA含量产品

联邦注册提出了建议口服烟草制品,如鼻烟,极限1μg / g NNN出现在产品(美国食品和药物管理局,2017年)。使用开发、验证方法、成立MIP-HPLC列发现TSNAs鼻烟和烟草样本中在相同范围内随着TSNA水平检测与传统的高效液相色谱法列报告文学(Lawler et al ., 2020)。此外,三个骆驼鼻烟产品显示小变化(% RSD < 10%)在某某的数量和亚硝胺。烟草样品管也有低水平的TSNAs,平均浓度1.87±.04点μg / g NNN NNK样本中检测到。口服尼古丁样品中不含TSNAs的存在。的描述!和Zyn口服尼古丁袋专门产品无烟草中的尼古丁的州。因此,不应出现在任何TSNAs口服尼古丁,自称是无烟样品。

烟草制品相比,电子香烟e-liquids NNN的广泛分布和亚硝胺水平(表5)。然而,TSNA水平检测与MIP-HPLC列在同一个报告范围作为e-liquids TSNAs检测与传统的高效液相色谱法列。虽然电子烟销售作为一个更安全的替代传统香烟,TSNAs e-liquids仍然存在,能够被吸入烟用户(Farsalinos et al ., 2015;Goniewicz et al ., 2014;Gunduz et al ., 2016)。NNN和亚硝胺都列在FDA的危害和潜在的有害成分列表,并指出口的主要原因,喉咙和肺癌与香烟使用(赫克特和霍夫曼,1988)。大多数e-liquid标签不透露如果来自烟草尼古丁含量,而且没有警告标签的潜在暴露在有害的尼古丁以外的产品。E-liquids直到2015年才受到FDA监管,也没有目前建议的最大浓度NNN或应该出现在E-liquids亚硝胺。因此,毫无疑问,有一个广泛的分布在e-liquids TSNA水平相比,烟草产品,严格监管。值得注意的是,然而,大多数e-liquids测试在这项研究之前购买2015年FDA监管。买了2015年之后的四个e-liquids(雪松Resesrve美国红、德国混合液体黄金,弗吉尼亚白色烟草,和维吉尼亚州白美国混合),水平较低(小于3 ng / ml) TSNAs在场,但这将有利于使用e-liquids在2020年或以后的开发方法。

5的结论

某某的分析方法检测烟草特有亚硝胺,亚硝胺使用分子印迹聚合物packed-HPLC列建立和验证。MIP-packed列统一关于保留时间,峰面积,计算浓度,和准确性。列描述显示轻微的不对称和峰值跟踪,广泛分布的理论镀高可变性(% RSD = > 20%)。的不均匀性理论板块最可能是由于大粒度和粒度分布宽的MIP聚合物。发达的分析能够成功检测NNN和亚硝胺在多个尼古丁和烟草制品和e-liquids水平使用传统的高效液相色谱柱的方法,并且不需要固相萃取等样品制备。此外,MIP列导致更好的记忆力和感兴趣的分析物的检测相比,在类似条件下传统的C18柱。MIP-packed列可以允许直接的、有针对性的分析,分析物以外的消费产品(即。,in waste water, biological samples, etc.,) with little benchtop preparation prior to instrumental analysis. The use of the MIP HPLC packing method can be utilized for in-line MIP protocols for other analytes routinely analyzed in bioanalytical methods.

数据可用性声明

最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/补充材料,进一步的调查可以针对相应的作者。

作者的贡献

HM开发研究设计,进行了整体的研究,写了手稿,并创建了数据。JP与研究设计协助,具体分析方法和验证,协助编辑稿件。美联社辅助研究设计和辅助与手稿编辑MH监督研究,协助研究设计,并协助编辑手稿。

资金

这个项目是由美国国立卫生研究院(奖。P30DA033934]。表达意见、发现和结论或建议在这个出版/程序/展览的作者(年代),不一定反映美国国立卫生研究院。

确认

作者要感谢,感谢Maryanne歌和托马斯•塞西尔博士列包装系统的贷款和援助。作者还要感谢米歇尔博士和平提供电子香烟e-liquids用于这项研究。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/frans.2022.1091206/full补充材料

补充图S1|尼古丁和烟草产品分析研究:(一)14 e-liquids;(B)8口服尼古丁袋和3骆驼鼻烟产品;(C)一个管烟草产品贴上“dohka”。

补充图S2某某| Autosampler稳定在10毫米醋酸铵,pH值5.5和70:30 PG: VG。autosampler样本保存,冷藏5°C,每隔24小时注射一式三份的72 h。稳定是决定如果样品浓度在±15%的标称值和计算精度和% RSD值< 15%。

补充图S3某某| Autosampler稳定在10毫米醋酸铵,pH值5.5和70:30 PG: VG。autosampler样本保存,冷藏5°C,每隔24小时注射一式三份的72 h。稳定是决定如果样品浓度在±15%的标称值和计算精度和% RSD值< 15%。

补充图S4| 0.1 ng / mL NNK代表色谱仪和内部标准,NNN-d4使用反向阶段类似的分析条件下使用C18色谱柱。专栏:Zorbax XDB C18(2.1×50毫米,5μm);权力平等主义的梯度80:20 (v / v) 2毫米醋酸铵在水中:乙腈,0.45毫升/分钟的流量。

引用

Baykara E。Tunc, Y。,和Ulubayram, K. (2012). Synthesis of monolithic HPLC stationary phase with self-assembled molecular recognition sites for 4-aminophenol.j:。变异较大。科学。123 (1),493 - 501。doi: 10.1002 / app.34460

CrossRef全文|谷歌学术搜索

博伊德,B。,Lundberg, D., Kronauer, S., and Wihlborg, A.-K. (2007).烟草亚硝胺:有毒化合物的高效提取从复杂矩阵使用分子印迹聚合物。纽约,纽约:美国实验室

谷歌学术搜索

Farsalinos k . E。吉尔曼,G。Poulas, K。,和Voudris, V. (2015). Tobacco-specific nitrosamines in electronic cigarettes: Comparison between liquid and aerosol levels.Int。j .包围。公共卫生》12 (8),9046 - 9053。doi: 10.3390 / ijerph120809046

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

Figueiredo, e . C。Sparrapan, R。,Sanvido, G. B., Santos, M. G., Zezzi Arruda, M. A., and Eberlin, M. N. (2011). Quantitation of drugs via molecularly imprinted polymer solid phase extraction and electrospray ionization mass spectrometry: Benzodiazepines in human plasma.分析师136 (18),3753 - 3757。doi: 10.1039 / c1an15198c

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

植物,j·W。Meruva, N。,Huang, C. B., Wilkinson, C. T., Ballentine, R., Smith, D. C., et al. (2016). Characterization of potential impurities and degradation products in electronic cigarette formulations and aerosols.Regul。Toxicol。杂志。74年1 - 11。doi: 10.1016 / j.yrtph.2015.11.009

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

Forzano, a . V。该隐,c, N。,Rutan, S. C., and Collinson, M. M. (2019).原位硅烷化连续固定相梯度LC颗粒填充列上。肛交。方法11 (29),3648 - 3656。doi: 10.1039 / c9ay00960d

CrossRef全文|谷歌学术搜索

Goniewicz, m . L。Knysak, J。Gawron, M。,Kosmider, L., Sobczak, A., Kurek, J., et al. (2014). Levels of selected carcinogens and toxicants in vapour from electronic cigarettes.钻头扭矩。控制23 (2),133 - 139。doi: 10.1136 / tobaccocontrol - 2012 - 050859

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

Gunduz,我。,Kondylis, A., Jaccard, G., Renaud, J. M., Hofer, R., Ruffieux, L., et al. (2016). Tobacco-specific N-nitrosamines NNN and NNK levels in cigarette brands between 2000 and 2014.Regul。Toxicol。杂志。76年,113 - 120。doi: 10.1016 / j.yrtph.2016.01.012

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

赫克特,美国年代。,和Hoffmann, D. (1988). Tobacco-specific nitrosamines, an important group of carcinogens in tobacco and tobacco smoke.致癌作用9 (6),875 - 884。doi: 10.1093 / carcin / 9.6.875

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

霍尔曼,m (2019)。修改风险烟草产品的应用程序。华盛顿特区:联邦公报

谷歌学术搜索

胡,T。,Chen, R., Wang, Q., He, C., and Liu, S. (2021)). Recent advances and applications of molecularly imprinted polymers in solid-phase extraction for real sample analysis.Sci j . 9。44岁,274 - 309。Wiley-VCH -。doi: 10.1002 / jssc.202000832

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

Kavvadias D。谢勒,G。城市,M。,Cheung, F., Errington, G., Shepperd, J., et al. (2009). Simultaneous determination of four tobacco-specific N-nitrosamines (TSNA) in human urine.j . Chromatogr。B肛门。抛光工艺。生物医学。生命科学。877 (11 - 12),1185 - 1192。doi: 10.1016 / j.jchromb.2009.03.009

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

金,h·J。,和Shin, H. S. (2013). Determination of tobacco-specific nitrosamines in replacement liquids of electronic cigarettes by liquid chromatography-tandem mass spectrometry.j . Chromatogr。一个1291年,48-55。doi: 10.1016 / j.chroma.2013.03.035

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

Konstantinou E。Fotopoulou F。Drosos,。,Dimakopoulou, N., Zagoriti, Z., Niarchos, A., et al. (2018). Tobacco-specific nitrosamines: A literature review.食品化学。Toxicol。118年,198 - 203。doi: 10.1016 / j.fct.2018.05.008

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

Lawler, t·S。,Stanfill, S. B., Tran, H. T., Lee, G. E., Chen, P. X., Brett Kimbrell, J., et al. (2020). Chemical analysis of snus products from the United States and northern Europe.《公共科学图书馆•综合》15 (1),e0227837。doi: 10.1371 / journal.pone.0227837

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

穆德哈,h . M。,和Halquist, M. S. (2020). Growing trends in the efficient and selective extraction of compounds in complex matrices using molecularly imprinted polymers and their relevance to toxicological analysis.j .肛门。Toxicol。45岁,312 - 321。doi: 10.1093 / jat / bkaa079

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

穆德,h·A。,Pearcy, A. C., and Halquist, M. S. (2022). Characterization of molecularly imprinted polymers for the extraction of tobacco alkaloids and their metabolites in human urine.生物医学。Chromatogr。36岁,e5361。doi: 10.1002 / bmc.5361

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

妞妞,M。,Pham-Huy, C., and He, H. (2016). Core-shell nanoparticles coated with molecularly imprinted polymers: A review.Microchim。学报183年,2677 - 2695。斯普林格出版社维恩。doi: 10.1007 / s00604 - 016 - 1930 - 4

CrossRef全文|谷歌学术搜索

庞,y Q。,Chen, X. J., Li, X. Y., Zhang, H. F., Jiang, X. Y., Zhu, F. P., et al. (2019). Magnetic solid-phase extraction of tobacco-specific N-nitrosamines using magnetic graphene composite as sorbent.Sci j . 9。42 (19),3119 - 3125。doi: 10.1002 / jssc.201900438

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

Sambe, H。,Hoshina, K., Moaddel, R., Wainer, I. W., and Haginaka, J. (2006). Uniformly-sized, molecularly imprinted polymers for nicotine by precipitation polymerization.j . Chromatogr。一个1134 (1 - 2),88 - 94。doi: 10.1016 / j.chroma.2006.08.073

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

桑托斯·m·G。,T一个vares, I. M. C., Barbosa, A. F., Bettini, J., and Figueiredo, E. C. (2017). Analysis of tricyclic antidepressants in human plasma using online-restricted access molecularly imprinted solid phase extraction followed by direct mass spectrometry identification/quantification.Talanta分裂到8 - 16个。163年,doi: 10.1016 / j.talanta.2016.10.047

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

勒格(1994)。直接确定药物选择性样品浓缩在一个印迹聚合物。肛交。化学。66年,1578 - 1582。doi: 10.1021 / ac00081a036

CrossRef全文|谷歌学术搜索

沙,k。,Peoples, M. C., Halquist, M. S., Rutan, S. C., and Karnes, T. H. (2011). Microfluidic direct injection method for analysis of urinary 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol (NNAL) using molecularly imprinted polymers coupled on-line with LC-MS/MS.j .制药。生物医学。分析54 (2),368 - 378。doi: 10.1016 / j.jpba.2010.09.001

《公共医学图书馆摘要》|CrossRef全文|谷歌学术搜索

斯奈德,l·R。,Glajch, J. L., and Kirkland, J. J. (1997).实用高效液相色谱方法开发。第二版。纽约:Wiley-Interscience

谷歌学术搜索

Turiel E。,和Esteban, A. M. (2020). “Molecularly imprinted polymers,” in固相萃取(爱思唯尔),215 - 233。doi: 10.1016 / b978 - 0 - 12 - 816906 - 3.00008 x

CrossRef全文|谷歌学术搜索

美国食品和药物管理局(2017)。烟草产品标准N-nitrosonornicotine水平完成无烟烟草产品。可以在:http://www.fda.gov/

谷歌学术搜索

美国食品和药物管理局(2021)。确认和验证的分析测试方法用于烟草产品(草案指导)。马里兰州美国:美国食品和药物管理局

谷歌学术搜索

关键词:直接分析、烟草特有亚硝胺eliquids,尼古丁和烟草产品,分子印迹聚合物(MIP)

引用:穆德哈,Poklis JL Pearcy AC和Halquist女士(2023)直接分析烟草特有亚硝胺在烟草制品使用分子印迹polymer-packed列。前面。肛交。科学。2:1091206。doi: 10.3389 / frans.2022.1091206

收到:2022年11月06;接受:2022年12月16日;
发表:2023年1月6日。

编辑:

之利法国里尔大学

审核:

安东尼娅玛丽亚Carro-Diaz西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉大学
瓦莱丽PichonUMR8231 Chimie生物结构,创新(CBI),法国

版权©2023穆德,Poklis Pearcy Halquist。这是一个开放分布式根据文章知识共享归属许可(CC)。使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。

*通信:马修·s . Halquisthalquistms@vcu.edu

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