Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Kjemisk analyse av vannet-innkvartert Brøkdeler av Crude oljesøl Bruke TIMS-FT-ICR MS

Published: March 3, 2017 doi: 10.3791/55352

Summary

De lavenergi-vann-innlemmes fraksjon (LEWAF) av råolje er et utfordrende system for å analysere, fordi over tid, gjennomgår dette kompleks blanding kjemiske omdannelser. Denne protokollen illustrerer fremgangsmåter for fremstilling av de LEWAF prøven og for å utføre foto-bestråling og kjemisk analyse av fanget ionemobilitet spektrometri-FT-ICR MS.

Abstract

Flere kjemiske prosesser kontrollere hvordan råolje er innlemmet i sjøvann og også de kjemiske reaksjoner som oppstår overtid. Studerer dette systemet krever imidlertid fremstilling av prøven for å nøyaktig gjenskape den naturlige dannelse av den vann innpasses fraksjon som oppstår i naturen. vann innkvartert fraksjoner lavenergi (LEWAF) er nøye utarbeidet ved å blande olje og vann i et sett forhold. Aspirator flaskene blir deretter bestrålt, og ved angitte tidspunkter, blir vannet samplet og ekstrahert ved anvendelse av standardteknikker. En annen utfordring er representative karakterisering av prøven, som må ta hensyn til de kjemiske forandringer som finner sted over tid. En målrettet analyse av den aromatiske fraksjon av den LEWAF kan utføres ved hjelp av et atmosfærisk trykk ionisering laserkilde koblet til en spesialbygd innfanget ionemobilitet spektrometri-Fouriertransform-ion syklotron resonans massespektrometer (TIMS-FT-ICR MS). Den TIMS-FT-ICR MS analysen gir høy oppløsning ion mobilitet og ultrahøy oppløsning MS-analyse, noe som ytterligere tillate identifisering av isomere komponenter ved deres kollisjon tverrsnitt (CCS) og kjemisk formel. Resultatene viser at etter hvert som olje-vann-blandingen blir utsatt for lys, er det en betydelig bilde-oppløsning av overflateolje i vannet. Over tid, kjemisk omdannelse av det oppløste molekylene finner sted, med en nedgang i antall identifikasjoner av nitrogen- og svovelbærende art i favør av de med en høyere oksygeninnhold enn det som ble vanligvis observert i basisoljen.

Introduction

Det er mange kilder til miljømessig eksponering for råolje, både fra naturlige årsaker og fra menneskeskapt påvirkning. Ved å slippe ut i omgivelsene, spesielt i sjøen, kan den råolje gjennomgår partisjonering, med dannelse av en oljeflekk på overflaten, et tap av flyktige bestanddeler til atmosfæren, og sedimentering. Imidlertid lavenergi blanding av lite oppløselige olje og vann forekommer, og denne blanding, som ikke er klassisk oppløseliggjort, danner det som refereres til som den vann innpasses fraksjon (LEWAF) lav-energi. Oppløseliggjøringen av oljekomponenter i vann er vanligvis forsterket ved eksponering av olje-vann-grenseflaten for solstråling. Dette bilde-oppløsning av den urene olje i havet kan gjennomgå betydelige kjemiske endringer på grunn av denne eksponering for solstråler og / eller på grunn av enzymatisk nedbrytning 1, 2. Forstå disse kjemiske endringer og hvor de forekommer i nærvær av bulkmassen (dvs. den råolje) er fundamental for å dempe effektene av denne eksponeringen har på miljøet.

Tidligere studier har vist at råolje gjennomgår oksygenering, spesielt de polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH), som representerer en meget giftig forurensningskilde som skader organismer, gjennomgår bioakkumulering, og bioaktivt 3, 5, 6. Forståelse produkter av de forskjellige oksygeneringsprosesser er utfordrende fordi de forekommer bare i nærvær av bulkmassen. Derfor kan en enkelt, standard analyse ikke være representative for de forandringer som forekommer i naturen. Utarbeidelse av LEWAF må gjenskape de naturlige prosessene som foregår i en miljø setting. Av spesiell interesse er den oksygenering av PAH, som oppstår på grunn av solstråling.

t "> Den andre utfordringen i studiet av den vann innlemmes fraksjon er molekyl identifikasjon av de forskjellige kjemiske bestanddeler i prøven. På grunn av kompleksiteten av prøven, forårsaket av den høye masse og graden av oksygen, oksygene produktene vanligvis uegnet for den tradisjonelle analyse utført ved gasskromatografi kombinert med MS-analysen, 7, 8. en alternativ tilnærming er å karakterisere endringene i den kjemiske formel for prøven ved å benytte ultrahøye masse-løsnings-MS teknikker (f.eks FT-ICR MS ). Ved å koble TIMS til FT-ICR MS, i tillegg til isobar separasjonen i MS-domenet, gir ionemobilitet spektrometri (IMS) dimensjon separasjon og karakteristiske informasjon fra de forskjellige isomerer tilstede i prøven 9, 10, 11. kombinert med en atmosfærisk trykk laserionisering (Apli) kilde, kan analysen være selektiv for de konjugerte molekyler som finnes i prøven, slik at endringer som PAH gjennomgår for å være nøyaktig, karakterisert 12, 13.

I dette arbeidet, beskriver vi en protokoll for fremstilling av LEWAFs utsatt for bilde-bestråling for å studere forandringsprosesser av oljekomponentene. Vi illustrerer også de endringer som oppstår ved foto-bestråling, så vel som fremgangsmåten for prøve ekstraksjon. Vi vil også presentere bruk av Apli med TIMS kombinert med FT-ICR MS for å karakterisere PAH i de LEWAF som en funksjon av eksponering for lys.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Utarbeidelse av Lavenergivann innkvartert Fraksjoner (LEWAF)

  1. Ren 2-L aspiratoranordninger flasker ved å skylle flaskene med metylenklorid for å fjerne eventuelle forurensninger.
  2. Fyll flaskene med 50 ml metylenklorid, lukke dem, og agitere i 30 sek. Tømme dem i riktig avfallsbeholder. Gjenta til totalt tre vaskinger.
  3. Bruke en aspirator flaske for bestrålingseksponering og den andre flasken som en kontrollprøve (utføre dupliserte sett av hver hvis mulig).
  4. Forbered kunstig sjøvann ved å blande 35 g havsalt blanding per 1 liter vann som brukes for en endelig saltholdighet på 33 deler per tusen. Filtrer oppløsningen under liten eller ingen negativ trykk for å hindre tap av flyktige forbindelser under anvendelse av et filtreringsapparat utstyrt med en pore-størrelse filter på 0,45 pm eller mindre.
  5. Fyll aspiratoren flasker med kunstig sjøvann, slik at ~ 20%, eller 400 ml, av headspace. Tilsett råolje til den på forhånd målt sjøvann ved hjelp av en gasstett sprøyte med en nominell konsentrasjon på 1 g olje / L.
    MERK: Mer viskøse oljer skal leveres etter vekt.
  6. Etter tilsetning av oljen, blande oppløsningene i 24 timer i mørket (eller ved å dekke aspiratoren flasker med aluminiumsfolie) ved hjelp av en omrøringsplate drives med lav hastighet, uten dannelse av en virvel (ca. 100 rpm) for å tillate alle de vannløselige komponenter for å gå i oppløsning og for å unngå innlemmelse av partikulært olje.

2. LEWAF Photo-bestråling, Prøvetaking og håndtering

  1. Forbered to sett med flasker for hvert bilde-bestråling eksperiment.
  2. Dekk ett sett med aspiratoranordninger flasker med aluminiumsfolie; dette vil være mørkt kontroll.
  3. Plasser aspiratoren flaskene i et temperaturkontrollert vannbad satt til å opprettholde aspiratoren flaskene ved en temperatur på 25 ° C på innsiden av solens stråle utstyrt with en 1500-W xenon arc lampe på en lysintensitet på 765 W / m 2.
  4. Bestråle prøvene kontinuerlig i ønsket tid (dette forsøket varte 115 h); det er ingen maksimal tid.
  5. Etter faste tider, (15, 24, 48, og 115 h i dette eksperiment) samle 150 ml vann fra bunnen av glasset aspirator ved uncorking aspiratoren flasken og åpning av tømmeventilen.
  6. Ved å benytte en skilletrakt utføre en væske-væske-ekstraksjon med metylenklorid ved tilsetning av 50 ml porsjoner av metylenklorid, risting av prøven i 2 min regelmessig lufting trakten for å unngå stopperen fra å blåse ut.
  7. Tillat fasene å skille, og fjerne den nederste organiske fasen ved å fjerne proppen fra trakten og sakte åpne dreneringsventilen. Drenere prøven inn i en flatbunnet kolbe utstyrt med en trakt fylt med 100 g Na 2 SO 4. Skyll trakt med ytterligere metylenklorid utføre ekstraksjon 3 ganger for å increase utvinning effektivitet.
    MERK: Flere ekstraksjoner utføres for å øke utvinning effektiviteten av fremgangsmåten.
  8. Fjern trakten, tilsett en Snyder kolonne og plassere den flate bunn kolben i et varmt vannbad innstilt på 58 ° C. Fordamp til 15 ml av prøven gjenstår.
  9. Overføre prøven til en konsentrasjon rør og tørke prøvene ved hjelp av en forsiktig strøm av nitrogen forsiktig for å unngå tap av prøven ved spruting.

3. Utarbeidelse av analyseprøve

MERK: Prøvepreparering for analyse er nøkkelen, og forsiktighet må utvises for å unngå innføring av fremmede forurensninger, særlig ved bruk av plast, noe som vil føre til utlekking til prøven.

  1. Lag en blanding av 1: 1 v: v metanol: toluen utnytte LC-MS optima-klasse løsemidler.
  2. Ved hjelp av en positiv fortrengnings mikropipette tilsettes oppløsningsmiddel til glassampuller og deretter legge prøvene i et forhold på 1: 100,først ved å tilsette 990 ul av oppløsningsmiddel og deretter ved tilsetning av 10 ul av prøven.
    MERK: Glass mikropipetter er brukt for å unngå snylting på grunn av metylenklorid eller toluen.
  3. Alternativ: Bruk tuning mix å kalibrere ion mobilitet.
    MERK: Et API kilde vil ofte lekke hvis det brukes regelmessig som en kalibreringsstandard. Dersom kalibrerings ioner ikke er til stede i spektraene, deretter en blanding kan fremstilles ved å tilsette noe av standardløsningen til prøven ved en 1: 1000 fortynning.

4. Fourier Transform-Ion Syklotron Resonance massespektrometri (FT-ICR MS) Analyse

  1. Sett instrumentet til "Kjør" -modus ved å klikke operere knappen.
  2. Laste prøven i en prøve sprøyte.
  3. Under fanen API-kilde, sett infusjonshastighet på 200 mL / t hastighet.
  4. Still forstøveren trykket til 1 bar og fordamperen temperaturen til 300 ° C.
  5. Sett tørrgass hastigheten til 1,2L / min, og temperaturen til 220 ° C.
    MERK: Denne fremgangsmåten gjelder for både APPI og APCI.
  6. Sett instrument for å "Tune" -modus ved å klikke på tune-knappen. Et spektrum skal vises på skjermen.
    MERK: Hvis det er nødvendig, kan apparatet være optimalisert for å forbedre ion overføring og deteksjon i m / z utvalg av analytter ved å endre de instrumentelle parametere, slik som spenning, rf frekvenser og amplituder. Legg merke til at massespektrometer må kalibreres på nytt.
  7. Stop "Tune" -modus ved å klikke på stoppknappen.
  8. Angi antall skanninger til gjennomsnittlig, vanligvis mellom 20-200 skanninger per massespekteret, og trykk oppkjøpet knappen for å skaffe seg et massespektrum.
    MERK: Midling multiplum spektra forbedrer den samlede signal-til-støy-forholdet ved å redusere støy og øke signal for lav overflod art 14.

5. Trapped Ion Mobility Spectrometry (TIMS) Analyse

  1. Aktiver "Kromatografi" -modus på FT-ICR oppkjøpet programmet.
  2. Aktiver "TIMS" -modus ved å slå bryteren på eksterne breaker til TIMS.
    MERK: Spenningene som brukes i TIMS styres eksternt fra instrumentet. En andre programvare vil styre inngangen trakt av instrumentet for å utføre IMS analyse.
  3. Slå på supplerende grov pumpen og med manøverventilen i den TIMS, juster innløps- og utløpstrykkene til ønskede områder (i dette eksperimentet, P1 ble satt til 2,8 mbar og P2 til 1,4 mbar).
    MERK: ekstern pumpe skal slås på noen få timer før analyse for å sikre at pumpen er varm, og at ytelsen er uniform i løpet av IMS analysen, siden endringer i gasshastigheten vil føre til feil i spektrene.
  4. Først identifiserer den spenningsområde som er nødvendig for å utføre den IMS analyse; dette er gjort med en rask, overfladisk søke over et stort spenningsområde (250 V) ved enlav IMS oppløsning (1 V / ramme).
  5. Hvis spenningen som brukes er tilstrekkelig til å analysere hele spekteret, deretter gjenta eksperimentet, justere TIMS for en høyere oppløsning analyse. For å gjøre dette, redusere V / ramme til 0,1 V og endre antall bilder for å dekke hele ΔV rampen.
    MERK: Brukeren kan trenger for å optimalisere antall Tims eksperimenter som er akkumulert i kollisjonen cellen før FT-ICR MS-analyse.

6. Data Analysis

  1. Åpne MS-data i en dataanalyseprogramvare.
  2. Sett peak-picking kriterier for å velge de over seks signal-til-støy og bruke "Finn Peaks" -funksjonen.
    NB: Det resulterende spektrum er innvendig rekalibreres ved hjelp av standarder som er tilstede i oppløsningen. Dette brukes til å identifisere kjemikalier-serien og er deretter rekalibrert igjen for å forbedre nøyaktigheten for et bredt spekter elementært oppdrag.
  3. Utfør elemental oppdrag ved hjelp av en formel tildelement verktøy eller programvare.
    MERK: Formel grensene for C 1-100 H 1-100 N 0-2 O 0-7 S 0-2, Odd og selv elektronkonfigurasjon, er tillatt, og en masse toleranse på 0,5 ppm M + og [M + H] + ioner skjemaer
  4. Importer IMS-MS til et dataanalyse programvare og generere en gjennomsnittlig massespekteret for hele analyseområdet.
  5. Velger topper over seks signal-til-støy. Bruk av serien som ble identifisert i ultrahøy oppløsning MS-analyse, internt kalibrere spekteret
  6. Ved hjelp av formelen identifikasjoner fra FT-ICR MS-analyse, generere en liste over alle de mål m / z, og lagre dette som "Flist.txt" i datamappen. Denne listen vil bli brukt i det første trinnet av dataprosessering
  7. Load og kjøre gitt skript for å trekke ut en ekstrahert ion kromatogram (EIC) for hvert mål m / z på listen.
  8. Endre Python-skript for å legge filen direktøry, startspenningen, trinnstørrelse, og antallet trinn i den mål-analyse 11.
  9. Kjør IMS deconvolution script.
    MERK: Dette vil åpne hver EIC og identifisere toppene ved iterativ Gaussian montering. Resultatene vil bli sendt ut i Excel-format 13.
    MERK: Etter montering, blir toppene under et visst kriterium ekskluderte, typisk basert på høyden, bredden, og arealet av toppen (topper under en viss bredde er vanligvis ekskludert fra analysen på grunn av tilfeldige støytopp).
  10. Utnytte tuning toppene, kalibrere ion mobilitet fra spenning til mobilitet for ionene 11. Dette kan konverteres til en kollisjon tverrsnitt ved hjelp av Mason-Schamp ligningen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

LEWAF analyse ved TIMS-FT-ICR MS resulterer i et to-dimensjonalt spektrum basert på m / z og TIMS overlapping spenning. Hver av prøvene, tatt på forskjellige tidspunkter, kan derfor karakteriseres på grunnlag av den endrede kjemiske sammensetning, som observert ved fordelingen av kjemiske formler og den isomere bidraget identifisert ved IMS (se figur 1). Typisk kan m / z informasjon bli anvendt for å tilordne elementære formler for de analyserte topper. Bruken av Apli tillater analyse av molekyler med aromatiske dobbeltbindinger og med større følsomhet 15, ioniserende et bredt område av molekylklasser (f.eks, HC, O 1-4, NO 0-4, og SO 0-4) 13. Denne informasjonen er organisert i plott som viser fordelingen av punktene som en funksjon av den heteroatominnholdet i formelen, er karbontallet, og den DBE av formelen. Dette tillater at endringer i den kjemiske formel for å bli observert som forskjeller, som en funksjon av karbontallet og antall ringesignaler og dobbeltbindinger i molekylet (se figur 2).

To-dimensjonal karakterisering av prøvene gjør prøvene som skal kjennetegnes ved m / z, ion formel, og collisional tverrsnitt for hvert molekyl. Dette er vist som et plott av antall carbonatomer i forhold til mobilitet, hvor, i fargeskalaen kan den DBE av molekylet være representert. Dette gjør det mulig for en korrelasjon på molekylstørrelse for spesifikke kjemiske familier (de samme heteroatomer og DBE, se figur 3). CCS informasjonen gjør det mulig for analyse av den isomere innhold, som viser endringer mellom analyser, og gi informasjon med hensyn til mulige strukturer for molekylet.

tp_upload / 55352 / 55352fig1.jpg "/>
Figur 1. 2D-TIMS-FT-ICR MS av LEWAFs. Dette representerer den typiske 2D spekteret kjøpt fra TIMS-FT-ICR MS for brøkdel samlet etter 24 timer. Legg merke til hvordan et enkelt trend er observert i dataene; signalet i disse dataene kommer fra høyaromatiske kjemisk struktur, som er meget kondenseres. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. DBE versus karbontall. En typisk plott som viser fordelingen av oppgaver i seks forskjellige kjemiske klasser (HC, N, O, O 2, O 3 og OS). X-aksen er det antall karbonatomer i strukturen, og y-aksen er den dobbeltbindingen ekvivalens, beskrevet av52 / eq1.jpg "/>. Fargen for hver prikk er loggen av intensiteten. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Mobilitet versus karbontall. Dette plottet viser endringen i inverse mobilitet, som er lineær med størrelse, og karbontall tomter, hvor fargeskalaen er den DBE. De samme seks klasser heteroatom er vist enkeltvis (HC, N, O, O 2, O 3, og OS). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Kritiske trinn i protokollen

Den kjemiske kompleksitet LEWAFs krever nøyaktig forberedelse for at laboratorieforsøk for å gjenspeile det som skjer naturlig. En gyldig vurdering av data hengsler på tre kriterier: minimere innføring av gjenstander i hele prøvehåndtering (for eksempel utarbeidelse av LEWAF, prøvetaking, utklemming, og forberedelse av prøven for analyse), validere den eksperimentelle protokollen (dvs. bruke mørke kontroller for den foto-bestråling eksperiment), og validere instrumentet ytelse (dvs. validere MS og IMS ytelse ved bruk av standarder).

Databehandling og tolkning kan også være en utfordring. Den første utfordringen er tildelingen av molekylformler til de observerte toppene. Dette krever høy masse nøyaktighet for å unngå potensielle feil tilordning av dataene. IMS tolkning erogså komplekse og krever validering. Dagens system karakteriserer de data som en serie av Gaussiske topper innenfor 5% avvik av den eksperimentelle spekteret, og dataene blir deretter filtrert for å fjerne topper som ikke oppfyller de toppens bredde, område, og signal-til-støyforhold kriterier.

Modifikasjoner og feilsøking

Den klare LEWAF kan anvendes for en rekke forskjellige eksperimenter og analytiske teknikker som utforsker potensialet for fotooksidasjon, mikrobiell nedbrytning, eller en kombinasjon av begge. Disse kan deretter bli evaluert på forskjellige kriterier, som for eksempel den resulterende toksisitet, frekvensen av inntaket i en organisme, og den molekylære karakterisering, for å forsøke å identifisere nye molekylære signaturer for de degraderte olje.

En annen utfordring kan være lavere følsomhet når du utfører høy IMS-oppløsning analyse; Dette kan løses ved å øke antall ansamlinger i kollisjonen cellen, increasing den samlede signal-til-støy-forholdet for prøven. En alternativ løsning er å redusere trykkforskjellen ved inngang og utgang av den TIMS analysator, vanligvis øke følsomheten.

Begrensninger av denne teknikken

TIMS-FT-ICR MS kan påføres i LEWAF molekylvekt (m / z = 100-900). Imidlertid kan ioniseringskilden (Apli) begrenser den type molekylære ioner som kan innføres til den TIMS-FT-ICR MS. Derfor må ionisering trinnet å være skreddersydd for å ta hensyn til molekylær klasse target-of-interesse. Denne spesielle eksperiment fokuserer på de aromatiske produkter av oksygenering. Andre ionisering kilder, for eksempel elektrospray ionisering, atmosfærisk trykk foto-ionisering, atmosfærisk trykk kjemisk ionisering, eller laser desorpsjon ionisering, kan anvendes for å målrette mot komplementære molekylære klasser av LEWAF. På grunn av tids omfanget av TIMS-FT-ICR MS-analyse, online Chromatographic separasjon er ikke mulig; imidlertid frakoblede fraksjonering strategier er mulige.

Betydningen av denne teknikken i forhold til alternative metoder

Bruken av Apli-TIMS-FT-ICR MS gjør det mulig for karakterisering av heteroatom-PAH, evaluere den kjemiske fordeling samt den isomere bidraget av molekylene. Vanligvis har dette vært begrenset til PAH og ingen av deres nedbrytningsprodukter. Imidlertid typiske resultater viser at, over tid, det er betydelige endringer i fordelingen av molekyler, med rene hydrokarboner redusert over tid, mens større antall oksygenerte molekyler er observert. Derfor kan den tradisjonelle PAH-analyse utilstrekkelig karakter prøven. I motsetning til andre kromatografiske metoder, er det ingen begrensning på molekylstørrelse på grunn av flyktighetskrav, såsom GC. Dessuten gir IMS måle karakteristiske informasjon om molekyler struktur, som er universell, i motsetning tilLC metoder.

Ytterligere anvendelser av denne teknikk

Denne teknikken er ikke begrenset til studiet av LEWAFs, og det kan også anvendes på ikke-målrettet analyse av komplekse blandinger, spesielt de med høy isobariske forstyrrelser som krever ultrahøy masse oppløsning og de med isomere forstyrrelser som må løses. Dette kan brukes til miljøprøver, både målrettet analyse av forurensninger, og den brede spekter analyse av oppløst organisk materiale, petroleum, og til og med biologisk materiale.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av National Institute of Health (Grant No. R00GM106414 til FFL). Vi ønsker å erkjenne Advanced massespektrometri Facility of Florida International University for deres støtte.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Reagents
methylene chloride, Optima Fisher Scientific DS-151-4 Used as received
methanol, Optima LC/MS Fisher Scientific A456-4 Used as received
toluene, Optima Fisher Scientific T291-4 Used as received
Na2SO4, Granular, Anhydrous Fisher Scientific S415-212 Combusted at 450 °C/Stored at 105 °C
Crude oil Various sources
Instant Ocean® Aquarium Systems SS1200 33 ppt salinity with 0.45 μm pore filtration
Name  Company Catalog Number Comments
Equipment
Suntext XLS+ Atlas Chicalo Ill, USA 1,500 W xeon arc lamp, light intensity of 765 W/m2
Atmospheric Pressure Laser Ionization Bruker Daltonics Inc, MA Note a 266 nm laser is used
TIMS-FT-ICR MS Instrument Bruker Daltonics Inc, MA The set up we had consisted of a 7 T magnet with an infinity cell
Name  Company Catalog Number Comments
Software
DataAnalysis 4.2 Bruker Daltonics Inc, MA
Python 2.7 Requires Numpy, Scipy, Pandas, glob, oct2py, and os
Octave 4.0

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. King, S. M., Leaf, P. A., Olson, A. C., Ray, P. Z., Tarr, M. A. Photolytic and photocatalytic degradation of surface oil from the Deepwater Horizon spill. Chemosphere. 95 (0), 415-422 (2014).
  2. Ray, P. Z., Chen, H., Podgorski, D. C., McKenna, A. M., Tarr, M. A. Sunlight creates oxygenated species in water-soluble fractions of Deepwater Horizon oil. J Hazard Mater. 280 (0), 636-643 (2014).
  3. Duesterloh, S., Short, J. W., Barron, M. G. Photoenhanced toxicity of weathered Alaska North Slope crude oil to the calanoid copepods Calanus marshallae and Metridia okhotensis. Environ Sci Technol. 36 (18), 3953-3959 (2002).
  4. Duxbury, C. L., Dixon, D. G., Greenberg, B. M. Effects of simulated solar radiation on the bioaccumulation of polycyclic aromatic hydrocarbons by the duckweed Lemna gibba. Environmental Toxicology and Chemistry. 16 (8), 1739-1748 (1997).
  5. Faksness, L. G., Altin, D., Nordtug, T., Daling, P. S., Hansen, B. H. Chemical comparison and acute toxicity of water accommodated fraction (WAF) of source and field collected Macondo oils from the Deepwater Horizon spill. Mar Pollut Bull. 91 (1), 222-229 (2015).
  6. Wang, J., et al. Biodegradation of dispersed Macondo crude oil by indigenous Gulf of Mexico microbial communities. Science of The Total Environment. 557-558, 453-468 (2016).
  7. McKenna, A. M., et al. Expansion of the analytical window for oil spill characterization by ultrahigh resolution mass spectrometry: beyond gas chromatography. Environ Sci Technol. 47 (13), 7530-7539 (2013).
  8. Fernandez-Lima, F. A., et al. Petroleum crude oil characterization by IMS-MS and FTICR MS. Anal Chem. 81 (24), 9941-9947 (2009).
  9. Benigni, P., Marin, R., Fernandez-Lima, F. Towards unsupervised polyaromatic hydrocarbons structural assignment from SA-TIMS-FTMS data. Int J Ion Mobil Spectrom. 18 (3), 151-157 (2015).
  10. Benigni, P., Thompson, C. J., Ridgeway, M. E., Park, M. A., Fernandez-Lima, F. Targeted high-resolution ion mobility separation coupled to ultrahigh-resolution mass spectrometry of endocrine disruptors in complex mixtures. Anal Chem. 87 (8), 4321-4325 (2015).
  11. Benigni, P., Fernandez-Lima, F. Oversampling Selective Accumulation Trapped Ion Mobility Spectrometry coupled to FT-ICR MS: Fundamentals and Applications. Analytical Chemistry. , (2016).
  12. Castellanos, A., et al. Fast Screening of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons using Trapped Ion Mobility Spectrometry Mass Spectrometry. Anal Methods. 6 (23), 9328-9332 (2014).
  13. Benigni, P., DeBord, J. D., Thompson, C. J., Gardinali, P., Fernandez-Lima, F. Increasing Polyaromatic Hydrocarbon (PAH) Molecular Coverage during Fossil Oil Analysis by Combining Gas Chromatography and Atmospheric-Pressure Laser Ionization Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry (FT-ICR MS). Energy & Fuels. 30 (1), 196-203 (2016).
  14. Qi, Y., et al. Absorption-Mode Fourier Transform Mass Spectrometry: the Effects of Apodization and Phasing on Modified Protein Spectra. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 24 (6), 828-834 (2013).
  15. Lababidi, S., Schrader, W. Online normal-phase high-performance liquid chromatography/Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry: Effects of different ionization methods on the characterization of highly complex crude oil mixtures. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 28 (12), 1345-1352 (2014).

Tags

Environmental Sciences råolje råolje oksygen i havet vann innkvartert fraksjoner fanget ion mobilitet spektrometri FT-ICR MS foto-bestråling
Kjemisk analyse av vannet-innkvartert Brøkdeler av Crude oljesøl Bruke TIMS-FT-ICR MS
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Benigni, P., Marin, R., Sandoval,More

Benigni, P., Marin, R., Sandoval, K., Gardinali, P., Fernandez-Lima, F. Chemical Analysis of Water-accommodated Fractions of Crude Oil Spills Using TIMS-FT-ICR MS. J. Vis. Exp. (121), e55352, doi:10.3791/55352 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter