RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
zh_CN
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
在这里, 我们提出了一个协议, 用于连续有针对性的定量和非靶向分析水中的氟化化合物的质谱。该方法提供了已知氟化合物的定量水平, 并在相关样品中确定了未知化学品, 并对其丰度进行了半定量估计。
历史和新兴的全氟和多氟烷基物质 (Pfas) 引起了从地方到联邦各级的公众和政府机构的极大兴趣。PFAS 化学品的持续发展对环境监测提出了挑战, 因为有针对性的方法的不断发展必然落后于新化合物的发现。因此, 有必要制定前瞻性方法, 能够发现新出现的意外化合物, 随着时间的推移监测这些物种, 并解决其化学结构的细节, 以便今后能够在人类健康方面开展工作。为此, 高分辨率质谱的非靶向分析提供了一种广泛的基础检测方法, 几乎可以与任何样品制备方案结合使用, 并为检测后的化合物识别提供了重要的功能。在此, 我们描述了一种基于固相萃取 (SPE) 的样品浓度方法, 该方法适用于较短的链和更多的亲水性 PFAS 化学物质, 例如每氟醚酸和磺酸盐, 并描述了以这种方式制备的样品的分析。有针对性的和非目标的模式。有针对性的方法在有参考标准的情况下提供了卓越的量化, 但在执行分析时, 这些方法本质上仅限于预期的化合物。相反, 非目标方法可以识别存在意想不到的化合物, 并提供一些关于其化学结构的信息。有关化学特征的信息可用于将样品位置的化合物关联起来, 并跟踪随着时间的推移的丰度和发生率。
全氟和多氟烷基物质 (Pfas) 是具有重大公共卫生问题的持久性有机污染物。全氟辛烷磺酸 (pfoa) 和全氟辛烷磺酸 (pfos) 的特定化合物具有环保局第1、2和2所规定的饮用水健康咨询水平, 其美国主要生产在2000年代停止 3、4.为了对 PFAS 材料在纺织和消费品制造领域的特性有了很大的了解, 已经开发了数百种 (如果不是数千种的话) 替代 PFAS 化学品, 以填补产品的空白, 包括替代弃用化合物5,6,7,8。目前需要监测直链全氟化羧酸和磺酸盐的环境水平, 如全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酸及其相关同源系列, 但环保局等既定方法不涵盖新出现的化合物方法 5379,往往缺乏传统有针对性分析的分析标准。因此, 该议定书的意图是双重的。它为有分析标准的水中含氟化学物质进行有针对性的 LC-MSMS 分析提供了一条途径, 并详细介绍了基于数据分析的非目标、高分辨率质谱方法的无缝整合使检测到相同样品中未知或意外的化合物。
固相萃取 (SPE) 是一种已建立的样品清理和浓缩技术, 应用于许多分析物和样品基质10,11。在 pfas 分析中, 包括非极性、功能化极性和离子交换柱在内的多个固体保留阶段已被用于各种基质 9、12中的氟化物种亚类的不同程度. 13,14,15,16。使用在线设置进行 SPE 样品分析的进展大大提高了该方法的吞吐量, 提高了样品处理的重现性, 但基本过程保持不变.还作出了一些努力, 利用大量注射消除 spe 的离线浓度, 但这些努力需要对色谱进行修改, 使其处于随意分析的范围之外18、19.我们的样品分析采用聚合物弱阴离子交换 (WAX) 保留相, 将酸性 PFAS 材料与传统有机污染物彻底分离, 同时实现大量的样品浓度因素。此 WAX 相对于捕获全氟辛烷磺酸 (PFBS) 或全氟醚 (如六氟环氧丙烷二聚体) 等短链全氟酸非常重要, 后者比传统的全氟此年链更极性物种 20,21。由于在最近的 PFAS 化学5中, 已发生了向较短的氟化链和乙醚含量的重大转变, 因此, 这种相选择能够更彻底地回收用于 ms 分析的新型化合物。
使用经过认证的标准和稳定的同位素标记内部标准进行有针对性的 LC-MCYMS 定量, 为定量分析提供了无与伦比的特异性和敏感性。虽然这种方法在许多情况下是可取的, 但在分析中非常常见的情况下, 这种方法是不切实际的。有针对性的方法只适用于样本中预期的物种, 以及以前已经为其确定的方法的物种。对于新的和新出现的化合物, 这种方法甚至无法检测到可能感兴趣的物种, 无论其化学或浓度如何, 低分辨率质谱仪几乎无法提供足够的信息来制造未知化合物的明确化学分配。因此, 出现了非目标分析领域, 利用高分辨率现代质谱仪的力量, 在没有预先假设的情况下对样品进行分析, 并追溯地将化学品分配给样品中可检测的特征。这种方法已广泛应用于生物学领域的22、23、24和环境科学25、26、27类化学品。在这种方法中, 全氟化学品的识别特别简单, 因为它们具有独特的质谱模式, 仅在过去几年中就描述了数百种化合物。
这里讨论的协议旨在使有针对性的 LC-MSAMS PFAS 定量与识别和半定量监测新出现的感兴趣的化合物的需要保持一致。SPE 相选择和样品制备技术旨在确保从水中捕获更多亲水新兴的 PFAS 酸, 可能不太适合较长链聚合物物种和非离子物种。此外, 非目标分析产生的数据密集且多维度高, 因此需要使用数据分析软件。此类软件包通常是特定于供应商的, 需要进行修改才能在仪器平台之间运行。在可能的情况下, 分析过程以通用的方式进行了描述, 并引用了开源/免费软件备选方案, 但任何软件方法的效率和准确性都必须单独评估。
1. 收集水样
2. 样品提取
注: PFAS 无处不在且持续存在。确保所有溶剂都是最高等级的, 并已对低水平的 PFAS 污染进行了分析。在准备空白和样品之前, 彻底冲洗用于准备标准的所有实验室设备。
定量 LC-MSMS 结果的形式是总离子色谱图 (TIC) 和被测量化学品特定化学过渡的提取离子色谱图 (EIC) (图 1)。化学过渡的综合峰值面积与化合物丰度有关, 可用于使用归一化为内部标准的校准曲线计算精确浓度 (图 2)。单个分析物的低或平响应表明校准范围超出了质谱仪的线性范围, 或者仪器需要调整/校准。复制的精度低表明样品注射或色谱不一致存在问题, 需要修改 LC 参数。
使用完整 MS1 扫描进行的非目标分析为样品生成 TIC (图 3), 从而允许为单个离子临时生成 Ic (图 4)。任何给定的色谱时间点都包含化学物种的信号, 当使用高分辨率质谱仪时, 则是化合物的同位素指纹。Ms1 扫描中的化合物识别是通过使用以下几种方法之一的方法 38、39、40以编程方式执行的。峰值采摘产生的化学特征具有测量的精确质量和色谱保留时间, 以及离子的质谱和色谱峰面积。此信息通常以数字数据库格式存储, 以便进一步处理和筛选, 但可以从概念上理解数据的嵌套和相互关联的性质 (图 5)。
对于符合要进一步研究的若干标准之一的化合物, 将对特征列表进行筛选。第一个也是最直接的是通过质量缺陷 (特征的确切质量和标称质量之间的差异) 进行过滤。Pfas 化合物由于其氟原子的优势, 具有负质量缺陷 (图 6), 而多氟化合物的质量缺陷为正, 但与同源有机材料31、34 相比, 质量缺陷要小得多..第二个方法过滤步骤是识别包含 pfas 物种共有的重复单元的同源序列, 如 cf2或 cf 2o.可以使用 kendrick 质量缺陷图17、36或软件包, 如 R 的非目标软件包35 (图 7)。
在过滤之后, 可以开始在高度观察到的和/或暂时的全氟化物种的短名单上分配化学特性。精确的质量提供了一个相对较小的潜在化学公式的匹配列表, 但不足以识别, 而不添加光谱匹配的同位素模式的质谱41。从高分辨率 MS1 数据中, 一个或多个假定化学公式与质谱的同位素指纹匹配并打分 (图 8)。匹配的公式可以从一开始就使用定义的原子池生成, 也可以从文献报道的化合物和一个或多个数据库的内容的组合中获得。美国环保局化学仪表板 (https://comptox.epa.gov/dashboard/) 拥有该机构确定的 PFAS 化合物的不断更新的列表, 以及 NORMAN Network42等其他组织汇编的列表。
化学配方可以进一步确认, 一些结构信息可以从 msms 光谱中获得 (图 9)。候选结构可从大型化学数据库中获得, 如 EPA 化学仪表板、Pubchem、CAS 注册表等。预测的光谱可以使用各种碎裂程序生成或获取, 并分配,43或 msms 光谱可以手动解释。
补充信息中提供了一个示例数据矩阵, 其中包含从一个含氟化学点源上游和下游收集的10个样本 (5个上游、5个下游) 的整体特征矩阵。每行代表一个化学特征, 每个样品都有相关的保留时间、中性质量、质谱和原始丰度。(补充表格 , 第1页)。对于负质量缺陷的初始滤波 (补充表,表 2), 在上游和下游之间的未配对 t 检验中具有统计意义, 可将 "有趣" 的化学特征数量减少到 ~ 120。从安捷伦 Id 浏览器获得了预测的化学配方, 并根据 EPA Comptox 化学品仪表板进行了搜索, 该仪表板返回了可能的匹配项 (补充表,第3页)。根据数据来源37分配了每个化学公式的 "最高打击" (补充表,第4页)。请注意, 一半以上的剩余功能没有高质量的匹配项。没有匹配的已识别特征可能是源内碎片形成、公式分配不当或源数据库中找不到的 Pfas 标识的结果。解释原始光谱, 以验证任务超出了本手稿的范围, 但更多的信息可以在引用的作品15,30,31, 44, 45岁
| Id | 样品名称 | 样品类型 | Std Conc | 瓶 | LC 方法 | MS 方法 |
| 1 | DB_001 | 空白 | 1: A1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 2 | DB_002 | 空白 | 1: A1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 3个 | DB_003 | 空白 | 1: A1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 4个 | DB_004 | 空白 | 1: A1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 5 | DB_005 | 空白 | 1: A1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 6 | Fb | 空白 | 1: A1-2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 7。 | 10 std | 标准 | 10 | 1: A1-3 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 8 | 25 std | 标准 | 25 | 1: A 4 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 9 | 50 std | 标准 | 50 | 1: Aa5 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 10 | 100 std | 标准 | 100元 | 1: Aa6。1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 11 | 250 std | 标准 | 250人 | 1: A·7 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 12 | 500 std | 标准 | 500元 | 1: A 8 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 13 | 750 std | 标准 | 750 | 1: B-1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 14 | 1000 std | 标准 | 1000元 | 1: b, 2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 15 | DB_006 | 空白 | 1: b. 3 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 16 | SB_DUP1 | 分析仪 | 1: b, 4 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 17 | SB_DUP2 | 分析仪 | 1: b. 5 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 18 | SW 站点03 | 分析仪 | 1: b, 6 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 19 | SW 站点16 | 分析仪 | 1: b. 7 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 20 | 软件站点30 | 分析仪 | 1: b. 8 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 21 | DB_007 | 分析仪 | 1: C。1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 22 | SW 站点19 | 分析仪 | 1: C-2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 23 | SW 站点48 | 分析仪 | 1: C1-3 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 24 | SW 站点49 | 分析仪 | 1: C4-4 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 25 | SW 站点05 | 分析仪 | 1: C5 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 26 | SW 站点47 | 空白 | 1: C6。1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 27 | DB_008 | 分析仪 | 1: C·7 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 28 | 软件站点19_DUP | 分析仪 | 1: C8 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 29 | SW 站点20 | 分析仪 | 1: d, 1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 30 | SW 站点21 | 分析仪 | 1: D-2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 31 | SW 站点46 | 分析仪 | 1: d, 3 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 32 | SW 站点47 | 分析仪 | 1: Dt | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 33 | DB_009 | 空白 | 1: D-5 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 28 | SW 站点32 | 分析仪 | 1: d, 6 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 29 | 软件站点50 | 分析仪 | 1: d. 7 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 30 | SW 站点25 | 分析仪 | 1: d, 8 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 31 | 软件站点21_DUP | 分析仪 | 1: E1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 32 | 软件站点52 | 分析仪 | 1: E-2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 33 | DB_010 | 空白 | 1: E1-3 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 34 | Fb | 空白 | 1: A1-2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 35 | 10 std | 标准 | 10 | 1: A1-3 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 36 | 25 std | 标准 | 25 | 1: A 4 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 37。 | 50 std | 标准 | 50 | 1: Aa5 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 38 | 100 std | 标准 | 100元 | 1: Aa6。1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 39 | 250 std | 标准 | 250人 | 1: A·7 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 40 | 500 std | 标准 | 500元 | 1: A 8 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 41 | 750 std | 标准 | 750 | 1: B-1 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 42 | 1000 std | 标准 | 1000元 | 1: b, 2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
| 43 | DB_011 | 空白 | 1: b, 2 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 | |
| 44 | DB_012 | 空白 | 1: E4 | PFAS 研究生400Ullleme-9 分钟运行 | PFCMXA + HFPO-DA MS\-9分钟 |
表 1: 使用 LC-MSMS 进行 Pfas 目标分析和定量的工作清单
| 时间 (分钟) 0 |
% A (2.5 mm 醋酸铵 5% MeOH) 90 |
% B (95 mm 醋酸铵, 95% 的 MeOH) 10 |
| 5 | 15 | 85 |
| 5。1 | 0 | 100元 |
| 7。 | 0 | 100元 |
| 7。1 | 90 | 10 |
| 9 | 90 | 10 |
表 2: 有针对性的分析中 LC 分离的实例梯度
| 毛细管电压 (kv) | 1.97 |
| 锥体电压 (V) | 15 |
| 萃取电压 (V) | 3个 |
| 射频镜头 (V) | 0。3 |
| 源温度 | 150人 |
| 脱温 | 40 |
| 脱硫气体流量 (L/hr) | 300元 |
| 锥体气体流量 (L/hr) | 2 |
表 3: 用于有针对性分析的电离源参数
| Cmp | 前兆 | 产品 | 干时间 | 锥体电压 (V) | 碰撞能源 (eV) |
| PFBA | 22.80 | 168.75 | 0.01 | 15 | 10 |
| 13C4-PFBA IS | 26.80 | 171.75 | 0.01 | 15 | 10 |
| PFPeA | 262.85 | 218.75 | 0.01 | 15 | 9 |
| PFBS °1 | 298.70 | 79.90 | 0.01 | 40 | 30 |
| PFB°2 | 298.70 | 98.80 | 0.01 | 40 | 28 |
| Pfhx°1 | 312.70 | 118.70 | 0.01 | 13 | 21 |
| Pfhx°2 | 312.70 | 268.70 | 0.01 | 13 | 10 |
| 13C2-pfhxa IS IS | 314.75 | 269.75 | 0.01 | 13 | 9 |
| HFPO-DA 1° | 329.16 | 168.90 | 0.01 | 10 | 12 |
| HFPO-DA 2° | 329.16 | 284.90 | 0.01 | 10 | 6 |
| HFPO-DA 是1° | 332.16 | 168.90 | 0.01 | 10 | 12 |
| HFPO-DA 是2° | 332.16 | 286.90 | 0.01 | 10 | 6 |
| Pfhpa/1 | 362.65 | 168.65 | 0.01 | 14 | 17 |
| Pfhpa/2 | 362.65 | 3.8.70 | 0.01 | 14 | 10 |
| Pfhxs°1 | 398.65 | 79.90 | 0.01 | 50 | 38 |
| Pfhxs°2 | 398.65 | 98.80 | 0.01 | 50 | 32 |
| 13C4-pfhxs IS | 402.65 | 83.90 | 0.01 | 50 | 38 |
| 全氟辛烷磺酸1号 | 412.60 | 168.70 | 0.01 | 15 | 18 |
| 全氟辛烷磺酸2 | 412.60 | 368.65 | 0.01 | 15 | 11 |
| 13C4-FOA IS | 416.75 | 371.70 | 0.01 | 15 | 11 |
| PFN°1 | 462.60 | 218.75 | 0.01 | 15 | 17 |
| PFN°2 | 462.60 | 418.60 | 0.01 | 15 | 11 |
| PFNA IS | 467.60 | 422.60 | 0.01 | 15 | 11 |
| 全氟辛烷磺酸1 | 498.65 | 79.90 | 0.01 | 60 | 48 |
| 全氟辛烷磺酸°2 | 498.65 | 98.80 | 0.01 | 60 | 38 |
| 13C4-FOS IS | 502.60 | 79.70 | 0.01 | 60 | 48 |
| PFD°1 | 512.60 | 218.75 | 0.01 | 16 | 18 |
| PFD°2 | 512.60 | 468.55 | 0.01 | 16 | 12 |
| 13C2-PFDA IS | 514.60 | 469.55 | 0.01 | 16 | 12 |
表 4: PFAC-MXA 含量的过渡表和 msms 参数示例, 以及 HFPO-DA
| 时间 (分钟) |
% A (2.5 mm 醋酸铵 5% MeOH) |
% B (95 mm 醋酸铵, 95% 的 MeOH) |
| 0 | 90 | 10 |
| 0。5 | 90 | 10 |
| 3个 | 50 | 50 |
| 3。5 | 50 | 50 |
| 5。5 | 40 | 60 |
| 6 | 40 | 60 |
| 7。 | 0 | 100元 |
| 11 | 0 | 100元 |
表 5: 非目标分析中 LC 分离的实例梯度
| 探测仪参数 | 设置值 |
| 提取峰值高度筛选器 | 800个计数 |
| 允许的离子 | -H/+ H |
| 特征提取同位素模型 | 常见的有机分子 |
| 允许的充电状态 | 1月2日 |
| 复合离子计数阈值 | 两个或两个以上离子 |
| 对齐 RT 公差 | 0.40分钟 + 0.0% |
| 对齐质量公差 | 20.00 ppm + 2.0 毫米 |
| 后处理绝对高度滤波器 | > = 一个样本中的10000计数 |
| 后处理 MFE 分数滤波器 | > = 一个样本中的75 |
| 峰值集成算法 | 敏捷2 |
| 峰值积分高度滤波器 | > = 5000 计数 |
| 通过离子绝对高度滤波器查找 | > = 一个样本中的7500计数 |
| 通过离子分数筛选器查找 | > 在一个样本中 = 50.00 |
表 6: 探测仪软件的分子特征提取和对齐设置。所有未列出的值都保留其用于数据处理的默认设置。
| 离子丰度 | 功能阈值 | 复制阈值 (n = 5) | 运行时间 | 特征 | 通过复制阈值 | 通过 CV 阈值 | 90% 的 TIC 功能 |
| 1x sn | 2000年 | 没有 | 8.15 | 987 | 505 | 421 | 91 |
| 2x sn | 5000元 | 没有 | 5.02 | 707 | 357 | 313 | 93 |
| 3x sn | 10000 | 没有 | 2。3 | 308 | 249 | 230 | 93 |
| 1x sn | 2000年 | 100% | 3。3 | 603 | 339 | 297 | 92 |
| 2x sn | 35000 | 100% | 1.58 | 310 | 248 | 229 | 93 |
| 3x sn | 10000 | 100% | 1.45 | 202 | 190 | 182 | 92 |
表 7: 不同特征提取阈值的样品处理时间和化学特征鉴定的比较。

图 1: 全氟醚标准子集的总离子色谱和提取的离子色谱图.请点击这里查看此图的较大版本.

图 2: 具有代表性的化合物校准曲线, 显示分析曲线结构质量下降.最左侧面板表示高质量的校准;中间面板表示在制备重复物中精度较差的化合物, 特别是在浓度较高的情况下;右面板指示精度低、线性动态范围低的曲线, 导致校准范围高端的平坦响应, 低端没有可检测信号。请点击这里查看此图的较大版本.

图 3: 用于地表水提取物的覆盖总离子色谱图 (tic) 收集了含氟化学生产地点的上游和下游.请点击这里查看此图的较大版本.

图 4* 从含有多个氟化学类别的地表水样本中提取所有已确定的化学特征的离子色谱图 (EIC)。每一种化学痕量都是不同的分化颜色.请点击这里查看此图的较大版本.

图 5: 被确定为六氟环氧丙烷二聚体酸 (HFPO-DA) 的化学特征的原始和预测信息的概念图.化学特征是从从 MS 测量数据中提取原始数据的软件提取中编译的, 其中包含色谱 (例如保留时间 (RT) 和质谱信息。预测的公式、结构和化学标识是根据每个特征的原始测量数据生成的。请点击这里查看此图的较大版本.

图 6: 在制造出水口 (红色、左侧) 和参考地表水 (蓝色、右) 中确定的化学特征的质量缺陷图.含氟化合物落在虚线零线附近和下方。注意背景表面水样中的持久性全氟辛烷磺酸系列 (右)。请点击这里查看此图的较大版本.

图 7: 非目标r 包的同源系列, 用于表面水样中未知化学特征的质量与质量缺陷图。请点击这里查看此图的较大版本.

图 8: 具有三种可能的化学式的预测同位素强度的未知化学特征的质谱, 具有相同的单同位素质量.请点击这里查看此图的较大版本.

图 9: 具有注释片段峰的全氟醚化合物的碎裂谱.请点击这里查看此图的较大版本.

图 10: 过滤阈值的图形表示.从左到右, 化学特征质谱的离子丰度阈值, 提取色谱特征的特征丰度阈值, 以及三段式注射实验中特征检测频率的复制阈值。请点击这里查看此图的较大版本.
作者没有什么可透露的。
在这里, 我们提出了一个协议, 用于连续有针对性的定量和非靶向分析水中的氟化化合物的质谱。该方法提供了已知氟化合物的定量水平, 并在相关样品中确定了未知化学品, 并对其丰度进行了半定量估计。
美国环保局通过其研究与发展办公室资助和管理了这里描述的研究。本文件已由美国环境保护署研究开发办公室审查, 并获准出版。本文所表达的观点是作者的观点, 不一定代表美国环保局的观点或政策。这项研究得到了国家接触研究实验室博士后研究方案的部分支持, 该项目由橡树岭科学和教育研究所管理, 通过机构间协议 DW89992431601。美国能源部和美国环境保护署。
| Acqity 超高效液相色谱系统 | 沃特世公司 | 用 PFC 改良 分析套件 (176001744);如果检查 PFAS 背景并确认乙酸铵含量低,则等效的 UPLC 系统是可以接受 | |
| Fluka | 17836 | 质谱级 >99% 纯度 | |
| 氢氧化铵 | Sigma-Aldrich | 338818 | |
| 天平 | Mettler | AB204S | |
| BEH C18 反相 UPLC 色谱柱,2.1&次;50 毫米, 1.7 μM | Waters Corporation | 186002350 | |
| 双活塞注射泵 | 沃特世公司 | SPC10-C | |
| 冰醋酸 | Sigma-Aldrich | ARK2183 | |
| 玻璃微纤维过滤器 | Whatman | 1820-070 | |
| 高密度聚乙烯样品瓶 | Nalgene | 2189-0032 | |
| 高分辨率质谱仪 | 各种 | 质谱仪应能够提供精确质量 <10 ppm 并收集 MS/MS 数据。本研究中使用了 Agilent 6530 qTOF 和赛默飞世尔科技 Orbitrap Fusion | |
| 甲醇 | Sigma-Aldrich | ||
| 硝酸 (35% w/w) | Thermo Fisher Scientific | SVCN-5-1 | 可以使用浓硝酸和试剂水在内部制备 |
| 聚丙烯布赫纳漏斗 | ACE 玻璃 | 12557-09 | |
| 聚丙烯离心管和瓶盖 | BD Falcon | 352096 | |
| 聚丙烯真空瓶 (1 L) | Nalgene | DS4101-1000 | |
| Quattro Premier XE 三重四极杆质谱仪 | 沃特世公司 | 可以使用等效的三重四极杆或更好的系统,应为靶向分析提供高灵敏度和稳定性 | |
| 试剂 水 | 任何确定不含 PFAS 的来源 | ||
| 乙酸钠 | Sigma-Aldrich | W302406 | |
| TurboVap 氮气蒸发器 | Caliper Life Sciences | 103198 | 可改用等效系统或旋转真空蒸发器 |
| 弱阴离子交换 SPE 小柱 (Oasis WAX Plus) | Waters Corporation | 186003519 | |
| <强>标准溶液强> | |||
| 2,3,3,3-四氟-2-(1,1,2,2,3,3,3-七氟丙氧基)丙酸 (HFPO-DA) | 惠灵顿 | HFPO-DA | |
| 初步分析和标准品可用性确定 | 的其他目标 | 化合物标准品 | |
| 质量标记的 HFPO-DA | 惠灵顿 | M2HFPO-DA | |
| 天然 PFCA/PFAS 混合物 (2 μg/mL) | 惠灵顿 | PFAC-MXA | 或 PFAC-MXB;或单独制备的含有目标化合物 |
| 的混合物 稳定同位素标记的 PFCA/PFAS混合物 (2 μg/mL) | 惠灵顿 | MPFAC-MXA | 或 MPFAC-MXB;或单独制备的混合物,其中包含适用于非变性 PFAS 的目标化合物 |
| 软件 | |||
| 质谱仪 Professional | Agilent | 或开源软件包 | |
| Profinder | Agilent | 或开源软件包 |