用飛行時(shí)間質(zhì)譜進(jìn)行農(nóng)藥篩查過(guò)程中檢測(cè)和鑒定非目標(biāo)未知污染物

 

目的
在使用飛行時(shí)間質(zhì)譜對(duì)環(huán)境水源進(jìn)行廣泛的農(nóng)藥篩查的過(guò)程中，成功鑒定天然河水中發(fā)現(xiàn)的一種非目標(biāo)未知污染物。

背景
TOF篩查常用于目標(biāo)篩查工作；在這種情況下，一種全面的數(shù)據(jù)庫(kù)用于在篩查采集過(guò)程中將關(guān)鍵的目標(biāo)化合物作為目標(biāo)。當(dāng)分析環(huán)境水源時(shí)，農(nóng)藥污染篩查是最重要分析之一。然而，諸如獸藥或人用藥品及其代謝物等其他污染物種類可能也以和農(nóng)藥類似的超微量水平存在并能對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)造成同等危害。發(fā)現(xiàn)一種非目標(biāo)化合物后，需要對(duì)其進(jìn)行確認(rèn)和鑒定。TOF儀器必須足夠靈敏和準(zhǔn)確，從而確保未知化合物能被正確檢出和鑒定，同時(shí)又能保持極低濃度組分的質(zhì)量準(zhǔn)確性。關(guān)于低能量前體離子和MSE高能量碎片離子的精準(zhǔn)質(zhì)量數(shù)據(jù)以及較窄的色譜提取窗口都為非目標(biāo)種類的鑒定提供了更高的可信度。

解決方案
Waters® Xevo™ G2 QTof連同ACQUITY UPLC®和ChromaLynxTMXS數(shù)據(jù)處理軟件用于快速篩查經(jīng)Oasis® HLB柱萃取后的天然河水。該方案使用一種總運(yùn)行時(shí)間為五分鐘的UPLC®通用篩查梯度。所用的流動(dòng)相為10 mM醋酸銨水溶液和10mM的醋酸銨甲醇溶液。對(duì)河水空白基質(zhì)進(jìn)行了篩查，以研究可能存在的任何本底污染。經(jīng)ChromaLynx XS軟件去卷積后，在2.44分鐘處發(fā)現(xiàn)了離子m/z 237.1031的一個(gè)明顯色譜峰，如圖1所示。

當(dāng)這種準(zhǔn)確質(zhì)量離子使用MassLynxTM應(yīng)用管理系統(tǒng)內(nèi)的元素組成工具進(jìn)行分析時(shí)，最大質(zhì)量公差為2.0ppm的最有可能的建議分子式為C15H13N2O，并且通過(guò)使用i-FIT TM 而將該分子式選定為最佳擬合。該分子式與一種人用抗驚厥和情緒穩(wěn)定藥物質(zhì)子化卡巴咪嗪相匹配。然后，在2.44分鐘采集的低能量質(zhì)譜和MSE高能量質(zhì)譜使用MassFragmentTM 工具進(jìn)行處理，并與卡巴咪嗪的母體分子及其初級(jí)碎片離子相匹配，如圖2所示。

最后，通過(guò)與純卡巴咪嗪的溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液比較而得到了明確確認(rèn)。圖3所示的溶劑標(biāo)準(zhǔn)品數(shù)據(jù)與非目標(biāo)污染物數(shù)據(jù)建立了一個(gè)匹配，從而清晰地證明了這種非預(yù)期化合物就是卡巴咪嗪。

總結(jié)
由Oasis HLB SPE萃取、通過(guò)ACQUITY UPLC快速分離并由Xevo G2 Qtof進(jìn)行檢測(cè)、以及接下來(lái)的ChromaLynx MS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一整套流程可成功用于天然河水的篩查。使用一種非目標(biāo)篩查方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)非預(yù)期污染物—藥物分子卡巴咪嗪—的檢測(cè)和鑒定。Xevo G2 QTof采集的精確而可重現(xiàn)的準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了母離子和碎片離子結(jié)構(gòu)的明確分配。該方法為分析師提供了一種最終結(jié)果具有較高可信度的非目標(biāo)化合物的篩查和研究解決方案。