SCIEX X500R QTOF質(zhì)譜系統(tǒng)助力水環(huán)境污染物調(diào)查

Damià Barceló, Research Professor at the IDAEA-CSIC and Director of the Catalan Institute for Water Research

 

從事環(huán)境分析的西班牙科學(xué)家正在利用高分辨率質(zhì)譜法研究水中新出現(xiàn)的污染物，探索農(nóng)藥和藥物等化合物的來源，分布和消除�？茖W(xué)家們把這些信息作為判斷生物群和環(huán)境的是否存在潛在風(fēng)險的指標(biāo)，以便監(jiān)管機構(gòu)能夠以此為依據(jù)更新立法。近日，SCIEX 向 Damiä Barcelö 教授了解了其主要工作以及SCIEX X500R QTOF 系統(tǒng)的應(yīng)用反饋。

水中新出現(xiàn)的污染物，如殺蟲劑和藥物，對動植物的生命都構(gòu)成了潛在的威脅。環(huán)境研究的這一關(guān)鍵領(lǐng)域是位于巴塞羅那的西班牙國家研究理事會（CSIC），環(huán)境評估和水研究所（IDAEA），環(huán)境化學(xué)系，水和土壤質(zhì)量研究小組研究的重點。IDAEA-CSIC 的教授，加泰羅尼亞水研究所（ICRA，位于赫羅納附近）主任，Damiä Barcelö 解釋說：“我們感興趣的主要領(lǐng)域是研究水中的污染物及其威脅的對象，例如河流中的魚類和其他生物。這包括已經(jīng)存在多年的污染物，如農(nóng)藥 2,4-D 和 2,4,5-T，以及那些新出現(xiàn)的物質(zhì)。”

Damiä 繼續(xù)說道：“我們的多學(xué)科團隊（包括工程師，水生物專家，微生物學(xué)家和化學(xué)家）執(zhí)行所謂的高級監(jiān)測，尋找未納入現(xiàn)行法規(guī)的新型污染物。我們邀請了相關(guān)單位參與這些研究，包括最終將依靠此研究結(jié)果來更新指導(dǎo)原則和法規(guī)的各種監(jiān)管機構(gòu)和水務(wù)部門。我們主要使用質(zhì)譜法對污染物進行定性和定量，對其可能造成的環(huán)境影響進行風(fēng)險評估，并將結(jié)果傳達給所有相關(guān)方，以便他們對現(xiàn)狀有一個完整的了解。根據(jù)這些信息，他們可以決定是否需要將這些化學(xué)品添加到現(xiàn)有的立法數(shù)據(jù)庫中。”

“雖然我們也做了一些海洋研究，但大約 80％的工作都在研究淡水（河水和湖水）。通常，我們分析來自西班牙河流的水，例如我們自己收集的埃布羅河水，我們也參與了歐洲合作研究薩瓦河——薩瓦河流經(jīng)斯洛文尼亞、克羅地亞、波斯尼亞 - 黑塞哥維那邊境，進入塞爾維亞 - 意大利的阿迪格河和希臘的埃夫羅塔斯河。在這些項目中，樣品由我們的同事從其他國家運到我們這里。此外，我們在實驗室中進行了一些暴露實驗，研究了例如納米材料和微塑料等的生態(tài)毒性，以確定它們對環(huán)境存在的潛在威脅。”

“任何測試的第一階段都是樣品制備。如果我們研究固體樣品 - 例如魚或土壤沉淀物 - 這需要先勻漿，然后再進行加壓溶劑萃取。水樣進行質(zhì)譜分析前通常使用固相萃取技術(shù)進行制備，這項技術(shù)可以在線或離線進行。樣品所需的凈化程度取決于水源，廢水需要比飲用水更深層次的凈化。近年來，質(zhì)譜靈敏度得到了極大的提高；今天的儀器靈敏度足以檢測ppt（ng/L）級別的污染物，這意味幾十年前需要 1L 用于分析的樣品，而現(xiàn)在只需要 5-10mL就足夠了。”

“[X500R] 是我們實際工作中真正需要的儀器，可以滿足我們鑒定大量未知化合物和代謝物的需求。”

“我們的實驗室中有許多 SCIEX 的儀器，包括三重四極桿和 QTRAP®系統(tǒng) ，以及我們最近采購的 X500R QTOF 系統(tǒng)。X500R 的一大優(yōu)勢在于，作為高分辨率儀器，它可以讓我們對化合物進行精確的質(zhì)量測定。這對于我們正在進行的工作來說是一項真正的財富，因為我們需要對一系列未知化合物和代謝物進行鑒定。該儀器的另一個主要優(yōu)點是 SWATH® 采集模式，這是一種數(shù)據(jù)非依賴性采集技術(shù)，這項技術(shù)是對新化合物進行非靶向分析的有力武器。我們已經(jīng)使用X500R 大約 18 個月了，由于對 SCIEX 的軟件已經(jīng)非常熟悉，所以能夠相對快速地調(diào)整我們現(xiàn)有的方法來使用這套系統(tǒng)。目前的方法可以再進一步優(yōu)化，以兼容更多的化合物。我們的目標(biāo)是在同一次運行中分析盡可能多的化合物，爭取每次分析 75-100 個。”