تحديد كل-والأنواع الكيميائية أميد السلفونات المتعددة مع سير عمل مجتمعة المستهدفة وغير المستهدفة من الفحص الكتلي عالية الدقة

نقدم هنا، بروتوكول متسلسلة الكمي المستهدفة وغير المستهدفة تحليل المركبات المشبعة بالفلور في المياه من الطيف الكتلي. يوفر مستويات كمية من مركبات كيميائية فلورية المعروفة هذه المنهجية وتحدد المواد الكيميائية غير معروف في عينات ذات صلة مع التقديرات شبه كمي لما وفرة.

ويسمح هذا النهج بكمية من PFAS المعروفة واكتشاف مواد جديدة في نفس العينات، مقارنة مع النهج المستهدفة وحدها التي تفتقد المركبات الناشئة التي تثير القلق. ويستهدف هذا البروتوكول مجموعة متنوعة من مركبات PFAS التي تمثل أحدث المواد الكيميائية الناشئة. إذا تم تكييف خطوة التركيز للمركبات، يمكن تطبيق طرق القياس المستخدمة هنا على أي فئة من المواد الكيميائية.

لجمع عينة من الحقل، وارتداء قفازات نيتريل وجمع 500 إلى 1، 000 ملليلتر من المياه من موقع الحقل في نظيفة، عالية الكثافة البولي ايثيلين، HDPE، أو زجاجة البولي بروبلين. إضافة خمسة ملليلتر من 35٪ من حمض النيتريك الحافظة إلى زجاجة عينة وإلى حقل فارغ، ونقل العينات مرة أخرى إلى المختبر. صب كل عينة في الفردية، قبل تنظيفها، لتر واحد، عالية الكثافة البولي بروبلين خرّجت اسطوانات، وسجل الحجم الدقيق للعينات.

إضافة 10 ملليلتر من الميثانول إلى كل زجاجة عينة تفرغ قبل تغطية وتهتز بقوة لشطف امتصاص المواد لكل وبوليفلوروالكيل، أو PFAS، من التصميمات الداخلية للزجاجة. ثم، إعادة عينة المياه المقاسة إلى زجاجة مشطف مع شطف الميثانول. للحصول على منحنى قياسي للكمية، قم بتعبئة ثماني زجاجات عينة فارغة، ولتر واحد مع مياه خالية من PFAS، وتسمية الزجاجات بثمانية تركيزات متباعدة بالتساوي تغطي نطاق الكمية المطلوبة.

ثم تضاف كمية من مزيج PFAS الأصلي إلى كل زجاجة لتسفر عن تركيزات PFAS المناسبة، وإضافة خليط PFAS القياسي الداخلي إلى كل عينة عند تركيز تقريبي نقطة الوسط لمنحنى المعايرة. ثم, تصفية العينات من خلال الألياف الزجاجية مرشحات تحت فراغ لطيف في الفردية, قبل تنظيفها, لتر واحد عالية الكثافة البولي بروبلين قارورة فراغ. إذا بقيت الجسيمات داخل الزجاجة، شطف المياه غير المؤينة إضافية، وتصفية غسل في القارورة.

لاستخراج المرحلة الصلبة، والعودة المياه المصفاة إلى زجاجة عينة، وحالة تبادل anion ضعيفة، أو الشمع، خرطوشة مع 25 ملليلتر من الميثانول و 25 ملليلتر إضافية من المياه الأيونة. ضع أنابيب التعبئة داخل زجاجات العينة المصفاة، وتسمية استخراج الطور الصلب، أو SPE، خراطيش مع أسماء العينات المناسبة. ضخ 500 ملليلتر من كل عينة من خلال كل خرطوشة بمعدل تدفق ثابت من 10 ملليلتر في الدقيقة الواحدة، والتخلص من تدفق من خلال.

قم بإزالة خراطيش نظام الشمع من مضخات المكبس، ثم قم بنقل خرطوشة SPE إلى فراغ متعدد، مجهز بخزانات زجاجية خارجية. قم بتدفق كل خرطوشة SPE مع أربعة ملليلترات من 25 ملليمولار، وhH أربعة حاوية الصوديوم العازلة تحت فراغ لطيف، تليها غسل الميثانول محايدة أربعة ملليلتر. في نهاية الغسيل، ضع أنبوب طرد مركزي بولي بروبلين 15 ملليلتر تحت كل خرطوشة SPE لجمع الـ eluent، وقلي العينات بأربعة ملليلترات من هيدروكسيد الأمونيوم 0.1٪في الميثانول.

ثم، إزالة أنابيب elution، وخفض حجم eluate إلى 500 إلى 1، 000 ميكرولترات عن طريق التبخر تحت تيار النيتروجين الجاف في حمام مائي في 40 درجة مئوية. بالنسبة للكروماتوغرافيا السائلة المستهدفة مع قياس الطيف الكتلي، تمييع 100 ميكرولترات من مستخلص العينة مع 300 ميكرولترات من مخزن خلات الأمونيوم من ميليملير في قارورة عينة كروماتوغرافية سائلة عالية الضغط، وإعداد قائمة عمل تحليلية تتكون من المنحنى القياسي والعينات وتكرار إضافي للمنحنى القياسي لتقييم الانجراف الآلي عبر المدى. تحليل العينات باستخدام الكروماتوغرافيا السائلة القياسية وطرق قياس الطيف الكتلي المنشأة للمركبات المستهدفة ذات الاهتمام.

في نهاية التحليل، توليد منحنى قياسي من العينات القياسية باستخدام نسبة منطقة الذروة من التحليل إلى المعيار الداخلي مقابل تركيز التحليل، وتوليد صيغة انحدار التربيعية مع واحد على س الترجيح للتنبؤ التركيز. 1- اِستكمِل التحليلات المستهدفة في كل عينة باستخدام المنحنيات القياسية المعدة ونسبة المساحة لكل قياس. إذا تجاوز التركيز نطاق المعايرة، قم بتخفيف العينة الأصلية بالماء غير المؤين مع التركيز القياسي الداخلي المناسب، وإعادة الاستخراج لإدخال التركيز في النطاق المناسب.

بالنسبة للكروماتوغرافيا السائلة غير المستهدفة مع قياس الطيف الكتلي، تمييع 100 ميكرولترات من مستخلص العينة مع 300 ميكرولترات من مخزن خلات الأمونيوم من ميليمترين إلى قارورة عينة كروماتوغرافية سائلة عالية الضغط. بعد وضع قائمة عمل كما هو موضح، استخدم برنامج الجهاز لجمع بيانات قياس الطيف اللوني الكتلي السائل مع مسح واسع في الوضع المعتمد على البيانات. لمعالجة البيانات غير المستهدفة، افتح حزمة برامج استخراج الميزات الجزيئية المناسبة، وحدد إضافة/إزالة ملفات العينة وإضافة ملفات، وحدد البيانات الأولية من التجربة غير المستهدفة.

انقر فوق موافق، وحدد مجموعة التكرارية استخراج ميزة وطريقة فتح لتحميل أسلوب محدد مسبقاً أو لتحرير إعدادات البرنامج يدوياً. لكل ميزة المتبقية بعد التصفية، توليد الصيغ الكيميائية المتوقعة من الكتلة الدقيقة وطيف الكتلة المركبة، وفتح وكالة حماية البيئة CompTox الكيميائية لوحة أجهزة القياس أداة البحث الدفعي. للبحث في الصيغ الكيميائية المتوقعة أو الكتل المحايدة ضد، لإرجاع الهياكل الكيميائية المحتملة، حدد نوع المعرف، ولصق قائمة المعرفات في مربع المعرّف.

حدد تنزيل البيانات الكيميائية وأي بيانات فيزيائية أو كيميائية أو سمية مطلوبة للتطابقات المحتملة من القائمة المنسدلة. ثم، تأكيد الهياكل باستخدام المعايير المتاحة و / أو المستهدفة عالية الدقة قياس الطيف الكتلي جنبا إلى جنب مطابقة الشظايا ضد أطياف من قواعد البيانات، في الأطياف النظرية silico، أو المعالجة اليدوية. يتم عرض الكروماتوغرافيا السائلة الكمية مع نتائج قياس الطيف الكتلي جنبا إلى جنب في شكل كروماتوجرامات أيونات للكرومات الكلية والكرومات الأيونية المستخرجة من التحولات الكيميائية المحددة للمواد الكيميائية المقاسة.

ترتبط منطقة الذروة المتكاملة للانتقال الكيميائي بوفرة المركب ويمكن استخدامها لحساب التركيز الدقيق باستخدام منحنى المعايرة الذي يتم تطبيعه إلى معيار داخلي. تحليل غير مستهدف باستخدام مسح MS كامل ينتج كروماتوجرام الأيونات الكلي للعينات، والذي يسمح جيل مخصص من الكروماتوغرام الأيون المستخرج للأيونات الفردية. 49 - والمركبات التابعة لبروميدفلورا فلها عيوب في الكتلة بسبب غلبتها من ذرات الفلور، والمركبات المتعددة الفلورات لها عيوب جماعية إيجابية ولكنها أصغر بكثير من المواد العضوية المتماثلة.

وخطوة تصفية الطريقة الثانية هي تحديد سلسلة متجانسة تحتوي على وحدات متكررة مشتركة بين أنواع PFAS باستخدام مجموعة برامجيات مناسبة. من بيانات MS عالية الدقة، يمكن مطابقة صيغة كيميائية أو أكثر مُتَنَطَية مع البصمة النظيرية للطيف الكتلي، كما يمكن تسجيلها. ويمكن زيادة تأكيد الصيغ الكيميائية، ويمكن الحصول على بعض المعلومات الهيكلية من بيانات قياس الطيف الكتلي جنبا إلى جنب.

ويمكن استخدام تجارب أخرى لقياس الطيف الكتلي لتأكيد هوية المركبات الجديدة، ويمكن لمقارنات العينات أن تعطي معلومات عن انتشار المواد الكيميائية وكميتها النسبية. ومن المهم جداً أن يكون هناك فراغات مناسبة وعينات لمراقبة الجودة للمصفوفة للتحقق من القياسات الكمية وغير المستهدفة. وقد أصبحت الاستراتيجيات المبينة هي النهج الجديد للفحص البيئي لملفات سلفونات مشبعة بالفلور أوكتين بالسماح باكتشاف المجهولات والتنبؤ بهوياتها.