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簡(jiǎn)介在環(huán)境研究領(lǐng)域，鑒定新興污染物在地表水樣品中的存在越來(lái)越被關(guān)注。許多該類(lèi)污染物是由市政污水排放進(jìn)入地表水而產(chǎn)生的。在這些新興的污染物中，地表水中的藥物和個(gè)人護(hù)理藥品（PPCPs）的測(cè)定濃度已經(jīng)分別達(dá)到百萬(wàn)分之一和幾兆分之一。PPCPs的存在，說(shuō)明當(dāng)前污水處理系統(tǒng)對(duì)于去除該類(lèi)物質(zhì)是低效的。

我們目前研究了一種利用UHPLC-TOF分析美國(guó)東北部水樣品中目標(biāo)和非目標(biāo)PPCPs化合物的方法。三重四級(jí)桿是多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式，僅僅根據(jù)預(yù)定的目標(biāo)進(jìn)行分析篩選，與三重四級(jí)桿不同，時(shí)間飛行質(zhì)譜儀提供全譜的精確質(zhì)量數(shù)，這可被用來(lái)分析和鑒定化合物，無(wú)需提前知道被分析化合物的信息，或者當(dāng)沒(méi)有參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的時(shí)候。在本研究中，我們展示了PerkinElmer AxION 2®TOF能夠提供準(zhǔn)確質(zhì)量信息，且當(dāng)其與AxION EC ID軟件聯(lián)用時(shí)，可用于鑒定地表水中的未知化合物

試驗(yàn)條件樣品采集和制備：采集水樣品（400mL）于1L的琥珀瓶中，樣品通過(guò)Whatman™的玻璃纖維過(guò)濾器過(guò)濾（GF/C,1.2μm），然后儲(chǔ)存在4 °C溫度下，待分析。分析之前，樣品經(jīng)過(guò)C-18的固相萃取小柱（SPE）萃取。SPE萃?。罕緫?yīng)用文獻(xiàn)采用的是Phenomenex Strata™-X SPE小柱（500mg/6ml）進(jìn)行樣品萃取。萃取之前，小柱依次通過(guò)甲醇（5mL）、水（5ml）清洗。將經(jīng)過(guò)濾的水樣品加于SPE小柱上，每個(gè)水樣中加入PPCPs標(biāo)準(zhǔn)品（100ng）或未加標(biāo)，以5-6mL/min的流速流過(guò)SPE小柱，真空抽干約20min，然后使用甲醇（4mL）和酸化甲醇（含有2%的甲酸，4mL）進(jìn)行淋洗，淋洗液氮?dú)獯蹈芍良s0.3mL，水定容至0.5mL。

液相色譜條件：泵：PerkinElmer Flexar™ FX-10 泵流動(dòng)相A：含有0.1%甲酸的水溶液流動(dòng)相B：含有0.1%甲酸的乙腈溶液梯度洗脫：在5min之內(nèi)B由10%增加至90%進(jìn)樣體積：3μL，部分填充進(jìn)樣模式使用的色譜柱：PerkinElmer Brownlee™ SPP C-18,2X50 mm，2.7μm

質(zhì)譜儀條件：質(zhì)譜儀：PerkinElmer AxION™ 2 飛行時(shí)間質(zhì)譜儀離子源：PerkinElmer Ultraspray™ 2 (雙ESI 源)離子化模式：正離子模式脈沖模式：100-800m/z光譜采集速率：1.5 譜圖/s毛細(xì)管出口電壓：100V捕集模式：100-800 m/z (D7:42, D8:63)內(nèi)標(biāo)校準(zhǔn)：利用m/z分別為118.08625和622.02896兩個(gè)離子作為鎖定離子進(jìn)行內(nèi)標(biāo)校準(zhǔn)。

結(jié)果在當(dāng)前的研究中，AxION 2 TOF MS被用于分析水樣中存在的九種目標(biāo)PPCPs化合物及一些未知的化合物。九種目標(biāo)化合物在色譜柱上3min之內(nèi)獲得分離（圖1）。SPE萃取程序回收率約為75%或者更高（數(shù)據(jù)以加入100ppb標(biāo)準(zhǔn)的MilliQ水樣測(cè)定結(jié)果為依據(jù)）。使用AxION 2 TOF MS高靈敏度的TrapPulse™（捕集）模式，對(duì)于大多數(shù)分析化合物，具有低于ppb級(jí)*的儀器檢出限（測(cè)定可可堿的檢測(cè)限分別是4.0和8.0ppb），很寬的線性范圍（0.5-500ng/mL）。 

河水樣品中目標(biāo)和非目標(biāo)化合物的鑒定：從污水處理廠的下游采集的地表水水樣品，按照上述方法進(jìn)行處理。檢測(cè)結(jié)果顯示，該水樣品中含有卡巴西平、二苯基羥胺、磺胺甲噁唑（圖2）。檢測(cè)得到的化合物通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的精確質(zhì)量和保留時(shí)間是否匹配來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。

該水樣品被用于進(jìn)一步檢測(cè)，進(jìn)行非目標(biāo)化合物的分析。利用AxION EC ID軟件來(lái)分析在約2.7min被淋洗出的一個(gè)主要色譜峰。精確的單一同位素質(zhì)量和同位素的比值信息被AxION EC ID用于進(jìn)行PubChem 數(shù)據(jù)庫(kù)檢索（或其它的數(shù)據(jù)庫(kù)檢索），進(jìn)行可能的分子式匹配，并提供可能的匹配匯總，以及對(duì)于一個(gè)給定元素組成的化合物提供可能化合物的結(jié)構(gòu)建議。在這個(gè)例子中的元素組成，C12H17NO得到了最高的匹配分值（圖4a），最可能的候選物是N,N-二乙基-m-甲苯酰胺（DEET），該化合物是基于已知的活性AIDS編號(hào)（檢測(cè)IDs）（圖4b）。DEET是殺蟲(chóng)劑的常規(guī)成分，未知化合物的精確分子質(zhì)量與DEET預(yù)期的分子質(zhì)量之間的誤差小于2ppm（圖5）。通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)物保留時(shí)間的匹配進(jìn)一步確證了河水樣品中含有DEET化合物。利用類(lèi)似的方法，河水樣品中還測(cè)出了對(duì)乙酰氨基酚化合物，該化合物是一種常用的止痛藥（未給出數(shù)據(jù)）。

結(jié)論：PerkinElmer AxION 2 TOF采用高靈敏度的TrapPulse操作模式，對(duì)于大多數(shù)的PPCPs化合物而言，儀器的檢出限<1ppb。利用該儀器進(jìn)行了地表水樣品中目標(biāo)和非目標(biāo)PPCPs化合物的監(jiān)測(cè)。TOF提供的精確質(zhì)量和同位素比值，確證了地表水中存在一些目標(biāo)PPCPs化合物，包括抗抑郁藥物。采用準(zhǔn)確的質(zhì)量信息與強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫(kù)檢索軟件工具的聯(lián)用，如AxION EC ID軟件，來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品中非目標(biāo)PPCPs化合物的鑒定。