당 식별-및 결합된 대상 및 비 대상 심사 고해상도 질량 분석 워크플로 Polyfluorinated 화학 종

이 접근은 알려진 PFAS의 양과 동일한 샘플에서 새로운 물질의 발견을 허용, 혼자 우려의 신흥 화합물을 그리워 대상 접근에 비해. 이 프로토콜은 최신 신흥 화학 물질의 대표적인 PFAS 화합물의 넓은 다양성을 대상으로합니다. 농도 단계가 화합물에 맞게 조정되면 여기에서 사용되는 측정 방법이 모든 종류의 화학 물질에 적용될 수 있습니다.

현장에서 샘플을 수집하려면 니트릴 장갑을 착용하고 깨끗한 고밀도 폴리에틸렌, HDPE 또는 폴리 프로필렌 병에서 필드 위치에서 500 ~000 밀리리터의 물을 수집합니다. 샘플 병과 필드 블랭크에 35%의 질산 방부제 5밀리리터를 추가하고 샘플을 실험실로 다시 운반합니다. 각 샘플을 개별, 미리 세척, 1리터, 고밀도 폴리프로필렌 졸업 실린더에 붓고 정확한 샘플 볼륨을 기록합니다.

10 밀리리터의 메탄올을 비운 샘플 병에 넣고 격렬하게 흔들어 병 내부에서 흡수된 다류플루오로알킬 물질(PFAS)을 헹구습니다. 그런 다음 측정된 물 샘플을 메탄올릭 헹구기로 헹구는 병에 반납합니다. 수량에 대한 표준 곡선을 얻으려면 8 개의 빈 1 리터 샘플 병을 PFAS가없는 탈온화 된 물로 채우고 원하는 수량 범위를 포함하는 8 개의 균등 간격 농도로 병에 라벨을 부착하십시오.

다음으로, 각 병에 원어민 PFAS 믹스의 양을 추가하여 적절한 PFAS 농도를 산출하고, 교정 곡선의 중간점을 근사화하는 농도에서 각 샘플에 내부 표준 PFAS 혼합물을 추가한다. 그런 다음, 유리 섬유를 통해 샘플을 필터링 A 필터는 부드러운 진공 하에서 개별, 미리 세척, 1 리터 고밀도 폴리 프로필렌 진공 플라스크로. 미립자 물질이 병 안에 남아 있으면 추가 탈온 된 물을 헹구고 세척을 플라스크로 필터링하십시오.

고체 상 추출의 경우 여과된 물을 샘플 병에 반환하고 약한 음이온 교환 또는 왁스, 카트리지에 메탄올 25 밀리리터와 25밀리리터의 탈이온수를 추가로 조절합니다. 펌프는 필터링된 샘플 병 내에 튜브를 그리고, 적절한 샘플 이름을 가진 솔리드 상 추출 또는 SPE 카트리지에 라벨을 부착합니다. 각 카트리지를 통해 각 시료의 500밀리리터를 분당 10밀리리터의 꾸준한 유량으로 펌핑하여 흐름을 폐기합니다.

피스톤 펌프에서 왁스 SPE 카트리지를 제거하고 SPE 카트리지를 외부 유리 저장소가 장착된 진공 매니폴드로 옮기습니다. 각 SPE 카트리지에 25밀리머 4개, 부드러운 진공 상태에서 pH 4 나트륨 아세테이트 버퍼를 플러시한 다음 4밀리리터 중성 메탄올 세척을 합니다. 세척이 끝나면 각 SPE 카트리지 아래에 15밀리리터 폴리프로필렌 원심분리기를 배치하여 용액을 수집하고 메탄올에 있는 0.1%암모늄 수산화제 4밀리리터로 샘플을 엘테우합니다.

이어서, 용출관을 제거하고, 용출체 부피를 섭씨 40도에서 수조에서 건조한 질소 스트림하에서 증발시킴으로써 500~1, 000 마이크로리터로 감소시켜 낸다. 탠덤 질량 분석법을 가진 표적 액체 크로마토그래피를 위해, 고압 액체 크로마토그래피 샘플 바이알에서 2밀리머 암모늄 아세테이트 버퍼 300 마이크로리터로 100 마이크로리터의 샘플 추출물을 희석하고 표준 곡선, 샘플 및 표준 곡선으로 구성된 분석 작업목록을 준비하여 기량을 평가합니다. 대상 화합물에 대해 확립된 표준 액체 크로마토그래피 및 질량 분광법을 사용하여 샘플을 분석합니다.

분석의 끝에서, 분석물의 피크 면적 비율을 사용하여 분석물의 피크 영역 비율을 사용하여 표준 샘플에서 표준 곡선을 생성하고 분석물의 농도에 대 한 내부 표준, 농도 예측을 위한 1 오버 x 가중치를 가진 이차 회귀 공식을 생성한다. 각 측정에 대해 준비된 표준 곡선 및 면적 비율을 사용하여 각 샘플의 표적 분석기를 양량화합니다. 농도가 교정 범위를 초과하는 경우, 적절한 내부 표준 농도로 스파이크된 탈이온화된 물로 원래 샘플을 희석하고, 농도를 적절한 범위로 가져오기 위해 재추출물한다.

탠덤 질량 분석법을 가진 비표적 액체 크로마토그래피를 위해, 2밀리머 암모늄 아세테이트 버퍼300 마이크로리터로 100마이크로리터의 샘플 추출물을 고압 액체 크로마토그래피 샘플 바이알로 희석시. 설명대로 작업 목록을 설정한 후 계측기 소프트웨어를 사용하여 데이터 종속 모드에서 광범위한 스캔을 통해 액체 크로마토그래피 질량 분광법 데이터를 수집합니다. 대상이 아닌 데이터 처리를 위해 적절한 분자 기능 추출 소프트웨어 패키지를 열고 샘플 파일 추가/제거 및 파일 추가를 선택하고 대상이 아닌 실험에서 원시 데이터를 선택합니다.

확인을 클릭하고 배치 재귀 기능 추출 및 열기 메서드를 선택하여 미리 설정된 메서드를 로드하거나 소프트웨어 설정을 수동으로 편집합니다. 필터링 후 남은 각 기능에 대해 정확한 질량 및 복합 질량 스펙트럼에서 예측된 화학 수식을 생성하고 환경 보호국 CompTox 화학 물질 대시보드 배치 검색 도구를 엽니다. 예측된 화학 수식 또는 중립 질량을 검색하여 잠재적인 화학 구조를 반환하고 식별자 유형을 선택하고 식별자 목록을 식별자 상자에 붙여 넣습니다.

드롭다운 메뉴에서 잠재적 일치에 필요한 화학 데이터 및 물리적, 화학적 또는 독성학 데이터 다운로드를 선택합니다. 그런 다음, 데이터베이스, 실리코 이론 스펙트럼 또는 수동 큐레이션에서 데이터베이스로부터의 스펙트럼에 대한 조각의 사용 가능한 표준 및/또는 표적 고해상도 탠덤 질량 분석 일치를 사용하여 구조를 확인합니다. 탠덤 질량 분석 결과를 가진 정량적 액체 크로마토그래피는 측정된 화학 물질에 대한 특정 화학 전이의 총 이온 크로마토그램 및 추출된 이온 크로마토그램에 대한 이온 크로마토그램의 형태로 제시된다.

화학 전이의 통합 피크 영역은 화합물 풍부와 관련이 있으며 내부 표준으로 정규화된 교정 곡선을 사용하여 정확한 농도를 계산하는 데 사용할 수 있다. 전체 MS 스캔을 사용한 비표적 분석은 개별 이온에 대해 추출된 이온 크로마토그램의 임시 생성을 허용하는 시료에 대한 총 이온 크로마토그램을 생성합니다. PFAS 화합물은 불소 원자의 우세로 인해 부정적인 질량 결함을 가지고 있으며, 폴리 불소 화합물은 동종 유기 물질보다 긍정적이지만 실질적으로 더 작은 질량 결함을 가지고 있습니다.

두 번째 방법 필터링 단계는 적절한 소프트웨어 패키지를 사용하여 PFAS 종에 공통되는 반복 단위를 포함하는 동종 계열을 식별하는 것입니다. 고해상도 MS 데이터에서 하나 이상의 퍼티컬 화학 포뮬러는 질량 스펙트럼의 동위원소 지문과 일치하여 득점할 수 있습니다. 화학 수식은 추가로 확인할 수 있으며, 일부 구조 정보는 탠덤 질량 분광법 데이터로부터 얻을 수 있다.

추가 질량 분석 실험은 새로운 화합물의 정체성을 확인하기 위해 사용될 수 있으며, 샘플 비교는 화학 물질의 보급 및 상대적 양에 대한 정보를 제공할 수 있다. 정량적 및 비표적 측정을 검증하기 위해 매트릭스에 적합한 블랭크 및 품질 관리 샘플을 갖는 것이 매우 중요합니다. 표시된 전략은 미지의 발견과 신원의 예측을 허용함으로써 PFAS에 대한 환경 검사에 대한 새로운 접근 방식이되었습니다.