Waiting
Login processing...

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

Environment

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

Published: April 18, 2019 doi: 10.3791/59142
Automatic Translation
1, 2
1Oak Ridge Institute for Science and Education, National Exposure Research Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency, 2National Exposure Research Laboratory, U.S. Environmental Protection Agency

Summary

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.

Abstract

التاريخية والناشئة للواحد-والمواد polyfluoroalkyl (فاس) قد حصل على اهتمام كبير من الجمهور والحكومة الوكالات من المستوى المحلي إلى المستوى الاتحادي. التطور المستمر لكيمياء مقترحات العمل تحديا للرصد البيئي، حيث يتخلف التطوير المستمر لأساليب تستهدف بالضرورة اكتشاف مركبات كيميائية جديدة. ولذلك، هناك حاجة، يكون تطلعي المنهجيات التي يمكن الكشف عن المركبات الناشئة وغير متوقعة، ورصد هذه الأنواع على مر الزمن، وحل التفاصيل المتعلقة التركيب الكيميائي لتمكين المستقبل تعمل في مجال الصحة البشرية. تحقيقا لهذه الغاية، يقدم نهجاً الكشف عن قاعدة عريضة يمكن أن تكون جنبا إلى جنب مع تقريبا أي مخطط لإعداد نموذج تحليل غير المستهدفة الاستبانة الطيف الكتلي وتوفر إمكانيات هامة لتحديد المركب بعد الكشف عن. هنا، يمكننا وصف طريقة تركيز عينة الصلبة-مرحلة استخراج (SPE) على أساس ضبطها لسلسلة أقصر وأكثر كيمياء مقترحات العمل ماء، مثل كل الأحماض الاثير المفلورة والالكيل، ووصف تحليل العينات التي أعدت في هذا الشكل في وسائط المستهدفة وغير المستهدفة. توفير أساليب هادفة الكمي متفوقة عند معايير مرجعية متوفرة ولكن تقتصر جوهريا للمركبات المتوقعة عند إجراء التحليل. على النقيض من ذلك، يمكن تحديد وجود المركبات غير متوقعة نهجاً غير المستهدفة وتوفير بعض المعلومات عن بنيتها الكيميائية. يمكن استخدام المعلومات حول الخصائص الكيميائية للربط بين المركبات عبر مواقع عينة وتعقب وفرة والتواجد مع مرور الوقت.

Introduction

الفئة من كل--وهي المواد polyfluoroalkyl (فاس) الملوثات العضوية الثابتة بقلق كبير في مجال الصحة العامة. حمض اوكتاني مركبات محددة (الأوكتاني) وبيرفلوروكتانيسولفوناتي المشبعة بالفلور بمياه الشرب الصحية الاستشارية مستويات تحددها وكالة حماية البيئة1،2 وإنتاجها الرئيسية الولايات المتحدة توقف في القرن الحادي والعشرين3،4 . للحصول على فهم كبير لخصائص مقترحات العمل وضعت مواد في المنتج النسيج والمستهلك تصنيع المجالات، مئات، أن لم يكن الآلاف، من كيمياء مقترحات بديلة لسد منافذ المنتج، بما في ذلك بدائل مركبات مهملة5،6،،من78. هناك حاجة لرصد المستويات البيئية للأحماض الكربوكسيلية المشبعة بالفلور سلسلة مستقيمة استمرار وسولفوناتيس مثل سلفونات الأوكتين المشبع الفلورة والاوكتاني، وسلسلة المتجانسة ذات الصلة بهم، ولكن لا تغطيها المركبات الكيميائية الناشئة الأساليب المتبعة مثل وكالة حماية البيئة 537 الأسلوب9 وكثيراً ما نقص المعايير التحليلية لتحليل المستهدفة التقليدية. القصد من هذا البروتوكول هكذا شقين. فإنه يوفر مساراً لتحليل المادة الكيميائية الفلورية الأنواع في المياه التي تتوفر فيها المعايير التحليلية LC-MS/MS المستهدفة وتفاصيل اندماج النهج الشامل القائم على قياس الطيف الكتلي غير المستهدفة، وعالية الدقة لتحليل البيانات أن يتيح الكشف عن المركبات غير معروف أو غير متوقعة في العينات نفسها.

استخراج المرحلة الصلبة (SPE) أسلوب المنشأة لتنظيف العينة وتركيز مع التطبيقات للعديد من التحاليل وعينه المصفوفات10،11. لتحليل مقترحات العمل، متعددة المراحل متذكر متين بما في ذلك غير القطبية، فونكتيوناليزيد القطبية، وقد استخدمت الأعمدة التبادل الأيوني بدرجات متفاوتة للفئات الفرعية للأنواع المفلورة في مجموعة متنوعة واسعة من مصفوفات9،12، 13،14،،من1516. السلف في جمعية مهندسي البترول تحليل العينات باستخدام الأجهزة على شبكة الإنترنت إلى حد كبير زيادة إنتاجية النهج وتحسين إمكانية تكرار نتائج التعامل مع العينة، ولكن العملية الأساسية تظل متسقة17. كما بذلت بعض الجهود لإزالة التركيز غير متصل لجمعية مهندسي البترول باستخدام حقن حجم كبير، ولكن تتطلب هذه التعديلات اللوني التي وضعها خارج نطاق التحليل عارضة18،19 . لدينا تحليل عينة يستخدم مرحلة متذكر صرف (شمع) البوليمر شاردة ضعف دقة فصل المواد الحمضية في مقترحات العمل من الملوثات العضوية التقليدية مع تحقيق عوامل تركيز عينة كبيرة. هذه المرحلة الشمع المهم للقبض على أحماض مشبعة بالفلور قصيرة السلسلة مثل مشبعة بالفلور أوكتين (أوكتين) أو إثيرات المشبعة بالفلور مثل حمض ديمر أكسيد هيكسافلوروبروبيليني (هفبو-دا) والقطبية أكثر مما أطول سلسلة القديمة المشبعة بالفلور الأنواع20،21. كما كان هناك تحولاً كبيرا نحو أقصر المفلورة سلاسل وإدراج خماسي البروم ثنائي الفينيل في الكيمياء مقترحات العمل الأخيرة5، يتيح هذا التحديد مرحلة الانتعاش أكثر شمولاً من مركبات جديدة لتحليل مرض التصلب العصبي المتعدد.

كوانتيتيشن LC-MS/MS المستهدفة باستخدام المصادقة على المعايير والنظائر المستقرة المسمى المعايير الداخلية يوفر مستوى لا مثيل لها من خصوصية وحساسية للتحليل الكمي. مع هذا النهج أمر مرغوب فيه في كثير من الحالات، من غير العملي لحالات كل شائع جداً في التحليل. العمل النهج الموجهة فقط للأنواع التي من المتوقع في العينة، وعن الأساليب التي وضعت سابقا. للمركبات الجديدة والناشئة، عاجزاً عن هذا النهج حتى الكشف عن الأنواع التي قد تكون موضع اهتمام، بغض النظر عن الكيمياء أو تركيز، ومطيافات أسلحة ذات الدقة المنخفضة تقريبا غير قادرة على توفير ما يكفي من المعلومات لجعل لا لبس فيه تعيينات الكيميائي للمركبات غير معروف. ونتيجة لذلك، نشأ مجال التحليل غير المستهدفة، حشد القوة من الاستبانة مطيافات أسلحة حديثة لتحليل عينات دون فرضية المنطلقات وتعيين المواد الكيميائية بأثر رجعي لميزات لا يمكن اكتشافها في العينة. وقد استخدمت هذا النهج على نطاق واسع في ميادين البيولوجيا22،،من2324 والعلوم البيئية25،،من2627 على أصناف عديدة من المواد الكيميائية. المواد الكيميائية المشبعة بالفلور لا سيما مباشرة لتحديد في هذا الأسلوب بسبب أنماط الطيفية كتلة فريدة من نوعها، وقد وصف مئات مركبات في مجرد الماضية بضع سنوات5،28.

البروتوكول مناقشتها هنا المقصود بمحاذاة كوانتيتيشن LC-MS/MS "مقترحات" هادفة مع الحاجة إلى تحديد ورصد شبه كمي المركبات الناشئة ذات الأهمية. المرحلة جمعية مهندسي البترول التحديد وتقنيات إعداد عينة تهدف إلى ضمان القبض على ماء أكثر الأحماض مقترحات العمل الناشئة من المياه، وقد تكون أقل ملاءمة لأطول سلسلة البوليمر الأنواع والأنواع غير الأيونية. علاوة على ذلك، البيانات الناتجة عن تحليل غير المستهدفة كثيفة ومن أبعاد عالية، مما يتطلب استخدام برمجيات تحليل البيانات. حزم البرمجيات مثل كثيرا ما المورد محددة وتحتاج إلى تعديل تعمل بين منصات الصك. حيثما كان ذلك ممكناً، وقد وصفت عملية التحليل بطريقة عامة والبدائل مفتوحة المصدر/مجانية يتم الرجوع إليها، ولكن يجب تقييم كفاءة ودقة من أي نهج البرامج كل على حدة.

Protocol

1-جمع عينات من المياه

  1. إعداد مقترحات الأرصدة القياسية
    1. إعداد خليط مقترحات عمل قياسية في الميثانول المحتوية على المركبات المستهدفة أي اهتمام (مثلاً الأوكتاني، المشبعة بالفلور أوكتين، هفبو دا) في 1 نانوغرام/ميليلتر. وهذا "الخليط مقترحات العمل الأصلي". خلائط المعدة تجارياً وتتوفر أيضا (أي "مزيج يعترف" أ وب مزيج).
    2. إعداد خليط قياسي يحتوي على النظائر المستقرة المتطابقة المسماة المركبات (SIL) مقترحات العمل (مثلاً، 13ج4-الأوكتاني، 13ج8-سلفونات الأوكتين المشبع الفلورة، 13ج3-هفبو دا) في 1 نانوغرام/ميليلتر. وهذا "الخليط من مقترحات العمل". خلائط المعدة تجارياً وتتوفر أيضا (أي "مزيج مبافك" أ وب ميكس).
      ملاحظة: إذا لم يتوفر إصدار سيل من مقترحات العمل المستهدفة، مركب مع طول الهيكل وسلسلة مماثلة يمكن استخدامها (مثلاً، 13ج2-بفهكسا هفبو دا)
  2. إعداد من حقل فارغ (إف ب)، عينات سبايك فارغة (SB)
    1. ملء اثنين، بولي بروبلين نظيفة عالي الكثافة (HDPE) أو زجاجات بولي بروبلين (PP) مع مل 1,000 مختبر منزوع الماء (دي)، من المعروف أن مقترحات العمل الحر.
      تنبيه: مواد مقترحات العمل كثيرا ما يكون غير معرف السمية أو السرطنة. وينبغي الحرص على تجنب التعرض عن طريق الفم أو الجلد للمعايير أو حلول الأسهم.
    2. إضافة كمية من خليط مقترحات العمل القياسية لواحدة من الزجاجات بتركيز نهائي يساوي التركيزات المتوقعة العينة (مثلاً 100 نانوغرام/لتر). هذا هو سبايك فارغة (SB).
    3. إضافة 5 مل حامض النيتريك 35% الحافظة "فارغة سبايك".
    4. تحمل العينة SB وفارغ الحقل أونسبيكيد إلى موقع أخذ العينات كعناصر تحكم.
  3. أخذ العينات الميدانية
    ملاحظة: جمع العينة يجب ارتداء القفازات النتريل وعينه من نظم تدفق حيثما كان ذلك ممكناً. عينات الحنفية ينبغي أن تتدفق وحجته قبل أخذ العينات (2-3 دقيقة).
    1. جمع 500 1,000 مل من الماء من موقع الحقل في زجاجة نظيفة الكثافة أو PP.
    2. إضافة 5 مل حمض النيتريك 35% حافظة زجاجات عينة وحقل فارغ.
      تنبيه: هو حمض النيتريك قابلة للتآكل ومؤكسد قوي

2. استخراج عينة

ملاحظة: مقترحات العمل في كل مكان والمستمرة. التأكد من أن جميع المواد المذيبة على أعلى درجة، وقد تم تحليلها لانخفاض مستوى التلوث مقترحات العمل. دقة شطف جميع المعدات المختبرية المستخدمة في إعداد المعايير قبل إعداد عينات والفراغات.

  1. نموذج المعالجة المسبقة
    1. صب كل عينة منفصلة، وتنظيفها مسبقاً ل 1 الكثافة تخرج الاسطوانة وسجل حجم الدقيق.
    2. إضافة 10 مل ميثانول إلى زجاجة العينة أفرغت وكاب فإنه يهز جيدا شطف مقترحات العمل الممتزة من داخل الزجاجة.
    3. إرجاع العينة المقاسة في الماء للزجاجة مشطوف مع شطف باثانول.
  2. المنحنى المعياري كوانتيتاتيون
    1. ملء ثمانية، 1 ل الكثافة/PP زجاجات المياه دي خالية من مقترحات العمل.
    2. حدد ثمانية تجمعات متباعدة بشكل متساو تغطي طائفة كوانتيتيشن المرجوة. فعلى سبيل المثال: 10، 25، 50، 100، 250، 500، 750 و 000 1 نانوغرام/لتر لمجموعة من 10-1,000 نانوغرام/لتر.
    3. إضافة كمية من مزيج "مقترحات العمل الأصلي" لكل زجاجة تسفر عن تركيزات مقترحات العمل النهائية في 2.2.2 (مثلاً 100 ميليلتر "ميكس مقترحات العمل" من ألف إلى 1 لتر مياه دي = 100 نانوغرام/لتر).
  3. إضافة معيار الداخلية
    ملاحظة: إضافة للنظائر المستقرة المسمى الداخلية القياسية (ق. أ) ضروري فقط إذا كانت النتائج الكمية المرغوب فيها بالإضافة إلى تحليل غير المستهدفة.
    1. إضافة الخليط "من مقترحات العمل" لكل عينة بتركيز تقارب منتصف منحنى المعايرة (مثلاً 250 ميليلتر من مزيج "من مقترحات العمل" = 250 نانوغرام/لتر)
  4. الترشيح
    1. تصفية عينات من خلال مرشحات الألياف الزجاجية GF/A (47 مم، وحجم المسام ميكرومتر 1.6) تحت فراغ لطيف في قارورة فراغ الكثافة 1 لتر تنظيفها مسبقاً.
    2. إذا كان لا يزال الجسيمات في الزجاجة، شطف مع المياه الإضافية في عامل التصفية. العودة تصفية المياه إلى زجاجة العينة أو حاوية جديدة لاستخراج المرحلة الصلبة.
  5. استخراج المرحلة الصلبة (SPE)
    ملاحظة: يستخدم تركيز خرطوشة الموصوفة هنا مضخة مكبس تدفق مستمر. أساليب بديلة لتركيز استخدام متعددة فراغ20 أو بإعداد17 جمعية مهندسي البترول-LC-مرض التصلب العصبي المتعدد على الإنترنت ممكن ولكنه لم يناقش.
    1. شرط خرطوشة صرف (شمع) شاردة ضعيفة مع 25 مل ميثانول.
    2. شرط خرطوشة الشمع مع 25 مل إضافية من المياه.
    3. مضخة موقف رسم الأنابيب في زجاجات العينات التي تم تصفيتها، وتسمية خراطيش جمعية مهندسي البترول مع أسماء العينة المناظرة.
    4. ضخ 500 مل من عينة المياه من خلال الخرطوشة بمعدل تدفق ثابت من 10 مل/دقيقة (ما مجموعة 500 مل)، التخلص من خلال تدفق السائل النفايات.
      ملاحظة: يمكن أن تتركز تبعاً للتركيزات المتوقعة عينة كميات أكبر أو أصغر.
    5. قم بإزالة الخرطوشة من مضخة المكبس شطف.
      ملاحظة: إذا كان تركيز عينات إضافية باستخدام مضخة نفسه، مضخة المكبس ينبغي مسح مع 25 مل ميثانول قبل تثبيت خرطوشة القادم للموازنة.
    6. نقل خرطوشة جمعية مهندسي البترول إلى مشعب فراغ وتزويد خزان الزجاج الخارجي.
    7. مسح خرطوشة جمعية مهندسي البترول مع 4 مل من 25 مم، درجة الحموضة العازلة خلات الصوديوم 4.0 تحت فراغ لطيف. تجاهل التدفق من خلال. جمعية مهندسي البترول يغسل خرطوشة مع 4 مل ميثانول محايدة.
      ملاحظة: يغسل محايدة يمكن جمعها بالكسر إذا محددة تحليلها القطبية النطاق المتوقع. وبخلاف ذلك، تجاهل للنفايات
    8. ضع أنبوب الطرد مركزي البوليبروبيلين 15 مل تحت كل خرطوشة جمعية مهندسي البترول لجمع الوينت. الوتي عينة مع 4 مل هيدروكسيد الأمونيوم 0.1% في الميثانول.
    9. إزالة أنبوب شطف وتقليل حجم النذرة إلى 500 1,000 ميليلتر بالتبخر تحت تيار النيتروجين الجاف في حمام مائي عند درجة حرارة مرتفعة قليلاً (40 درجة مئوية).
    10. ركز عينة يمكن تخزين مقتطفات قبل التحليل في درجة حرارة الغرفة.
  6. المستهدفة LC-MS/MS كوانتيتيشن
    1. استخراج تمييع ميليلتر 100 عينة مع 300 ميليلتر من المخزن المؤقت خلات الأمونيوم 2 مم في قنينة عينة [هبلك].
    2. معايرة وحجته نظم [هبلك] ومرض التصلب العصبي المتعدد وفقا لإرشادات الشركة المصنعة.
      ملاحظة: الخلفية مقترحات العمل عادة الكشف عن سبب استخدام مكونات فلوروبوليمير معظم LC النظم وفي عينة قنينة سيبتا. التأكد من أن مستويات لا يمكن اكتشافها في فراغات تذكر قبل الاستخدام. ومن المقترح تعديل نظام LC لتحل محل مكونات تفلون حيثما كان ذلك ممكناً. استخدام عمود "إجراء القاعدة" التحليلية بجوار صمام خلط LC هو أيضا اقترح29.
    3. إعداد ووركليست تحليلية تتكون من المنحنى المعياري، والعينات، وتكرار إضافية من المنحنى المعياري لتقييم الانجراف الآلي عبر التشغيل. ويرد في الجدول 1ووركليست سبيل مثال.
    4. تحليل العينات استخدام أساليب LC ومرض التصلب العصبي المتعدد compound(s) المستهدفة للفائدة. التدرج LC المثال يرد في الجدول 2 ومعلمات الأسلوب MS وترد في الجدول 3 و الجدول 4. كذلك يمكن الاطلاع على مناقشة مفصلة في ماكورد et al.21.
    5. إنشاء منحنى قياسي من عينات قياسية باستخدام نسبة منطقة ذروة أكثر في مستوى داخلي مقابل تركيز أكثر. إنشاء صيغة انحدار الدرجة الثانية مع 1/x الترجيح ل التنبؤ بتركيز9.
    6. كوانتيتاتي تحليلها المستهدفة في كل عينة باستخدام المنحنيات القياسية المعدة ونسبة المساحة (المنطقة القياسي هو المجال) لكل قياس.
    7. إذا تجاوز التركيز نطاق المعايرة، تخفف العينة الأصلية مع المياه دي ارتفعت بالمناسبة هو تركيز وإعادة استخراج إلى إحضار التركيز في النطاق المناسب.
  7. غير الموجهة جمع البيانات LC-MS/MS
    1. استخراج تمييع ميليلتر 100 عينة مع 300 ميليلتر من المخزن المؤقت خلات الأمونيوم 2 مم في قنينة عينة [هبلك].
    2. معايرة وحجته [هبلك] والاستبانة مرض التصلب العصبي المتعدد وفقا لإرشادات الشركة المصنعة.
    3. إعداد ووركليست تحليلية كما هو الحال في 2.6.2.
    4. باستخدام البرمجيات الصك، جمع بيانات LC-مرض التصلب العصبي المتعدد مع فحص MS1 واسعة في وضع البيانات تعتمد على جمع MS/السيدة المثال LC التدرج في الجدول 5. يمكن الاطلاع على مزيد من المناقشة لإعدادات أداة في سترينار et al.30 و31من نيوتن وآخرون.
      ملاحظة: لتحسين MS/MS الجودة تعتمد على بيانات يمكن إجراء تحليل مع قائمة أيون مفضل لمجموعة فرعية ميزات المتبقية بعد تجهيز البيانات في 2.8.1-2.8.8.
  8. تجهيز البيانات غير الموجهة
    ملاحظة: يمكن إجراء تحليل البيانات مع مجموعة واسعة من البرامج وهذه الأساليب لا تعكس فقط، أو أفضل طريقة dataset تعسفي. حيثما أمكن، تقديم الخطوات وصفاً عاماً يمكن الاضطلاع ببرامج بديلة. تجهيز البيانات المثال المستخدمة في هذه المخطوطة تم استخدام برمجيات محددة البائع (1 البرمجيات والبرمجيات 2) كما هو مفصل في نيوتن وآخرون.31.
    1. القيام باستخراج الجزيئية ميزة من ميزات الكيميائية باستخدام واحدة من عدة برمجيات المصدر المفتوح برامج حزم32،33 أو المورد لتعريف الجماهير مونويسوتوبيك ومرات الاحتفاظ بمناطق ذروة المتكاملة للمواد الكيميائية ميزات.
      1. في البرنامج 1، حدد إضافة/إزالة "ملفات العينة" > "إضافة ملفات" وحدد البيانات الخام من التجربة غير المستهدفة، ثم ضرب موافق.
      2. في حدد 1 البرمجيات "دفعة العودية ميزة استخراج" > الأسلوب Open... تحميل أسلوب preestablished، أو قم بتحرير إعدادات البرامج يدوياً. الإعدادات بروفيندير لاستخراج ميزة موجودة في الجدول 6.
      3. في البرنامج 1، بعد استخراج ميزة، حدد ملف > تصدير بتنسيق CSV..., ملف > تصدير كمركز دراسات الحدود...، أو ملف > تصدير كمنهاج عمل بيجين... لمزيد من المعالجة. ملفات CEF يفترض أنها لما تبقى الوصف.
      4. في البرنامج 2 (MPP) إنشاء تجربة جديدة مع نوع مجهولة الهوية ، ونوع سير العمل "معالج استيراد البيانات" ، ثم انقر فوق موافق.
      5. في MPP تحديد ملفات البيانات وتحديد النتائج 1 البرمجيات المصدرة (مركز دراسات الحدود أو منهاج العمل) للاستيراد؛ ثم انقر فوق التالي حتى تظهر خيارات المعلمة المحاذاة .
      6. في MPP، تعيين قيم "مجمع المحاذاة" إلى 0.0 (المحاذاة قد تم تنفيذه بالفعل في استخراج ميزة البرنامج 1، الخطوة 2.8.1.2) ثم انقر فوق التالي من خلال الخطوات حتى الانتهاء من يتوفر.
    2. تصفية تعريفات تستند إلى إمكانية تكرار نتائج التحليل. وحيثما تتوفر عينات متعددة نسخ متماثل، ميزات يجب أن تكون موجودة في > 80% الأفراد وإنشاء نسخ متماثلة ويكون معامل تحليلية للاختلاف (CV) < 30%
      1. في تحديد القسط "الإعداد التجريبية" > "تجميع التجربة" وتعيين كل ملف raw مجموعة المطابق للعينة الأصلية (أي، ينبغي أن يكون replicates من نفس المصدر في نفس المجموعة). يمكن إنشاء مجموعات متعددة المقابلة للمتغيرات المتداخلة (مثل الآلي مقابل replicates التقنية).
      2. في تحديد القسط "الإعداد التجريبية" > "تفسير إنشاء" ثم حدد المعلمة التجربة (أي مجموعة)، وانقر فوق التالي حتى يتم الانتهاء من توفير. وهذا سيتم إنشاء فئة التصفية المقبلة يمكن أن تعمل على.
      3. في تحديد القسط مراقبة الجودة > تصفية حسب التردد. تعيين "قائمة بالكيانات" جميع الكيانات والتفسير للعينة التي تم إنشاؤها في 2.8.2.2 Group(non-averaged)، ثم ضرب المقبل.
      4. لمعلمات الإدخال، تعيين الاحتفاظ بكيان في 80 في المائة من العينة في حالة واحدة على الأقل، ثم انقر فوق التالي حتى يتم الانتهاء من توفير. اسم قائمة "الميزات التي تمت تصفيتها التردد"
      5. في تحديد القسط مراقبة الجودة > تصفية على "تقلب عينة". تعيين "قائمة الكيان" إلى "ميزات تصفية التردد" من 2.8.2.4 والتفسير إلى Group(non-averaged)، ثم ضرب المقبل.
      6. حدد زر الاختيار البيانات الخام ونطاق الاهتمام بمعامل التباين < 30%. انقر فوق التالي > إنهاء وحفظ القائمة "ميزات السيرة الذاتية التي تمت تصفيتها".
    3. إزالة الميزات التي يكون فيها لا عينات أعلى بكثير (> 3 إضعاف) وفرة من العينة الحقل فارغاً (إف ب).
      1. في تحديد القسط تحليل > "تغيير أمثال". تعيين "قائمة بالكيانات" إلى ميزات تصفية السيرة الذاتية والتفسير للعينة ثم ضرب المجموعة التالية. حدد خيار تغيير حظيرة كل شيء ضد شرط واحد وحدد شرط إف ب أو أيا كان اسم المجموعة للعينة المجهزة فارغة.
      2. في الشاشة التالية، تعيين قطع إضعاف-التغيير إلى 3.0 ومن خلال النقر على نهاية المطالبات. حفظ القائمة قائمة تمت تصفيتها FC.
    4. إجراء المقارنات الثنائية للعينات الفردية التي تهم ضد نموذج خلفية مناسبة (مثلاً، المنبع مقابل المتلقين للمعلومات من مصدر نقطة) لتحديد التغييرات حظيرة للخصائص الكيميائية الفردية.
      1. في تحديد القسط تحليل > تصفية على "الأرض بركان". تعيين قائمة الكيان إلى قائمة تمت تصفيتها FC والتفسير للمجموعة.
      2. لإضعاف--تغيير شرط اختيار زوج عينتين للمقارنة (مثلاً، إقران المنبع والمصب عينة) وقم بتحديد اختبار مان-ويتني مزاوج.
      3. لتحليل أولى، لا تحديد قيمة لتصحيح اختبار متعددة على الشاشة التالية، من خلال النقر على الأرض نتيجة.
      4. على الشاشة نتائج حدد قطع تغيير إضعاف 3.0 وقطع قيمة p إلى 0.1. ثم إنهاء وتصدير قائمة نتائج Prelim.
    5. لكل ميزة المتبقية بعد التصفية، تولد formula(s) الكيميائية المتوقعة من وسائل الضبط وطيف كتلة المركب.
      1. في MPP، حدد "تفسير النتائج" > "تعريف إيدبرووسير" وقائمة النتائج Prelim الكيان.
      2. في إيدبرووسير حدد تحديد جميع المركبات باستخدام الصيغة الجزيئية مولد (مبدعين) كطريقة تحديد.
      3. في خيارات "توليد صيغة" إضافة و إلى العمود بالعناصر وتعيين الحد الأقصى إلى 50، ثم حدد إنهاء. بعد إنشاء الصيغة حدد حفظ و العودة إلى العودة إلى MPP.
      4. في MPP، انقر بالزر الأيمن المصفاة ومبدعين مطابقة "قائمة بالكيانات" وحدد تصدير القائمة. حفظ النتائج.
    6. دراسة الكتلة مونويسوتوبيك من الأنواع في قائمة مخفضة ميزة الكيميائية الهامة لتلك التي تحتوي على عيوب الإعلام الإرشادي من الفلورة؛ انظر النوع وفين34.
    7. ملاحظة الكيميائية سلسلة التي تحتوي على زخارف بوليفلورينيشن المشتركة (CF2 (m/z، 49.9968)، CF2س (m/z، 65.9917)، الفصل2CF2س (m/z 80.0074)، إلخ) باستخدام خوارزمية عيب كتلة الأرض أو البرمجيات؛ انظر قسم المناقشة، ليو et al.17ولوس et al.35 وهناك et al.36.
    8. البحث في الصيغ الكيميائية المتوقعة أو الجماهير المحايدة ضد "وكالة حماية البيئة الكيمياء لوحة معلومات" قاعدة البيانات و/أو قواعد البيانات الأخرى للعودة الهياكل الكيميائية المحتملة.
      1. افتح أداة "وكالة حماية البيئة كومبتوكس المواد الكيميائية لوحة المعلومات دفعة البحث" (https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/batch_search) ولصق قائمة معرفات (الصيغ أو الجماهير) في المربع معرف، بعد تحديد نوع معرف (أي، مرض التصلب العصبي المتعدد جاهزة صيغة أو كتلة مونويسوتوبيك).
      2. حدد تحميل البيانات الكيميائية.. وأيضا تحديد أي البيانات الفيزيائية/الكيميائية/علم السموم المطلوب للتطابقات المحتملة من القائمة المنسدلة.
    9. استخدام الحدس الكيميائية والبيانات المرجعية المتاحة، إزالة مباريات من المستبعد من قائمة التركيب الكيميائي المحتملة لكل صيغة تستند إلى الجدوى بسبب الاستقرار الكيميائي، والخصائص الفيزيائية مثل إيونيزابيليتي أو هيدروفوبيسيتي، وجود صناعة المواد الكيميائية من مصادر قريبة، إلخ. نظراً لغياب البيانات الإضافية، يمكن أن يكون في المرتبة جدوى الطيفية بحتة على أساس انتشار الأدب؛ انظر McEachran et al.37.
    10. تأكيد هياكل باستخدام المعايير المتاحة و/أو عالية الدقة المستهدفة MS/MS مطابقة الأجزاء ضد أطياف من قواعد البيانات أو في السيليكون الأطياف النظرية curation اليدوي.

Representative Results

الكمية LC-MS/MS النتائج في شكل أيون-تشروماتوجرامس تشروماتوجرام أيون المجموع (عرة) وأيون المستخرجة تشروماتوجرامس (EIC) من التحولات الكيميائية المحددة لقياس المواد الكيميائية (الشكل 1). مرتبط بوفرة مجمع منطقة متكاملة ذروة انتقال المواد الكيميائية ويمكن استخدامها لحساب تركيز الدقيق باستخدام منحنى معايرة تطبيع بمعيار داخلية (الشكل 2). استجابة منخفضة أو مسطحة لتحليلها فردية تشير إلى أن النطاق المعايرة خارج النطاق الخطي من مطياف كتلة، أو أن الصك الذي يتطلب ضبط معايرة. ضعف دقة replicates يشير إلى مشكلة مع حقن عينة أو اللوني غير متناسقة تتطلب تعديل معلمات LC.

التحليل غير الموجهة باستخدام مسح MS1 كامل غلة وعرة للعينات (الشكل 3)، الذي يسمح لتوليد إيكس المخصصة لأيونات فردية (الشكل 4). أي وقت من الأوقات الكروماتوغرافي نقطة تحتوي على إشارات للأنواع الكيميائية، وعند استخدام مطياف أسلحة عالية الدقة، بصمات الأصابع النظائر في المجمع. تحديد المركبات من تفحص MS1 يؤديها برمجياً خوارزمية الذروة-الانتقاء باستخدام واحدة من عدة نهج38،،من3940. الانتقاء ذروة غلة الميزات الكيميائية مع كتلة قياس دقيقة ووقت الاحتفاظ الكروماتوغرافي، فضلا عن الطيف الشامل أيون ومنطقة الذروة الكروماتوغرافي. عادة ما يتم تخزين هذه المعلومات في شكل قاعدة بيانات رقمية لمواصلة تجهيزها والتصفية، ولكن يمكن أن يفهم طبيعة البيانات المتداخلة والمترابطة المفاهيمية (الشكل 5).

يتم تصفية قائمة ميزة لمركبات اجتماع واحد من عدة معايير اختيار لإجراء مزيد من التحقيقات. الأول والأكثر وضوحاً هو التصفية قبل الخلل كتلة (الفرق بين كتلة ميزة الضبط وكتلته الاسمية). مركبات مقترحات العمل السلبية الجماهيري العيوب (الشكل 6) سبب كثرة ذرات الفلور، ومركبات أميد السلفونات المتعددة يكون عيوب كتلة إيجابية، ولكنها أصغر كثيرا من المواد العضوية المتجانسة31،34 . طريقة ثانية تصفية خطوة لتحديد السلسلة المتجانسة التي تحتوي على تكرار وحدات مشتركة بين الأنواع مقترحات العمل، مثل2 من قوات التحالف أو قوات التحالف2سين تحديد هذه يمكن أن يتم استخدام كتلة كندريك عيب مؤامرات36من17،، أو حزم البرمجيات مثل R nontarget حزمة35 (الشكل 7).

بعد تصفية، تعيين الهوية الكيميائية في قائمة أفضل من شدة خلطات لاحظ مبدئياً كل و/أو/يمكن أن تبدأ أميد السلفونات المتعددة الأنواع. يوفر قائمة صغيرة نسبيا من الصيغ الكيميائية المحتملة لمطابقة الجماهيري دقيقة لكنها غير كافية لتحديد الهوية دون إضافة الطيفية مطابقة لنمط النظائر من الطيف الشامل41. من MS1 بيانات عالية الدقة، واحد أو أكثر من الصيغ الكيميائية المفترضة مطابقة مع البصمة النظائر المشعة من الطيف الشامل وسجل (الشكل 8). الصيغ لمطابقة يمكن أن تتولد منذ البداية باستخدام مجموعة محددة من الذرات أو يمكن أن تؤخذ من مزيج من الأدب الإبلاغ عن المركبات ومحتويات قاعدة بيانات واحد أو أكثر. المضيفين "لنا وكالة حماية البيئة الكيمياء لوحة المعلومات" (https://comptox.epa.gov/dashboard/) قائمة محدثة باستمرار من مركبات الكيل حددتها الوكالة، فضلا عن قوائم المترجمة بمنظمات أخرى مثل شبكة نورمان42.

يمكن تأكيد الصيغ الكيميائية كذلك، ويمكن أن يكون حصل على بعض المعلومات الهيكلية من مرض التصلب العصبي المتعدد/مرض التصلب العصبي المتعدد الأطياف (الشكل 9). تتوفر هياكل مرشح من كبير قواعد البيانات الكيميائية مثل لوحة الكيمياء وكالة حماية البيئة، Pubchem، المستخلصات، إلخ. أطياف المتوقعة يمكن أن تتولد أو المكتسبة باستخدام مجموعة متنوعة من برامج تجزئة وتعيينها،43 أو MS/مرض التصلب العصبي المتعدد الأطياف ويمكن تفسير يدوياً.

مصفوفة بيانات مثال متاح في "معلومات تكميلية" تتضمن مصفوفة ميزة كله من عشر عينات (5 المنبع والمصب 5) جمعت المنبع والمصب من مصدر نقطة المادة الكيميائية الفلورية. يمثل كل صف ميزة كيميائية مع الوقت الاستبقاء المرتبطة بها والإعلام المحايد والطيف الشامل ووفرة الخام لكل عينة. (الجدول الإضافي، ورقة 1). الأولى تصفية (الجدول الإضافي، ورقة 2) الخلل كتلة سلبية ودلالة إحصائية في اختبار t مزاوج بين المنبع والمصب يقلل من عدد الخصائص الكيميائية "مثيرة للاهتمام" إلى ~ 120. الصيغ الكيميائية المتوقع الحصول عليها من اجيلنت إيدبرووسير وتفتيش ضد "لوحة المواد الكيميائية كومبتوكس وكالة حماية البيئة"، الذي عاد ممكن يطابق (الجدول الإضافي، ورقة 3). تم تعيين "ضرب رأس" لكل صيغة الكيميائية استناداً إلى مصادر البيانات37 (الجدول الإضافي، صفحة 4). ملاحظة أن أكثر من نصف من ميزات المتبقية لا تملك مباريات عالية الجودة. الميزات التي تم تحديدها مع أية تطابقات يمكن أن يكون نتيجة لتجزئة في المصدر/adduct تكوين، إحالة الصيغة الفقيرة، أو تحديد بفاس غير موجود في قاعدة البيانات المصدر. تفسير الأطياف الخام من أجل إثبات صحة الإحالات خارج نطاق هذه المخطوطة ولكن يمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات في الأشغال المذكورة15،30،31،44، 45.

معرف اسم العينة نوع العينة الزيركونيم الأمراض المنقولة جنسياً فيال أسلوب LC مرض التصلب العصبي المتعدد الأسلوب
1 DB_001 فارغة 1:A، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
2 DB_002 فارغة 1:A، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
3 DB_003 فارغة 1:A، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
4 DB_004 فارغة 1:A، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
5 DB_005 فارغة 1:A، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
6 إف ب فارغة 1:A، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
7 10 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 10 1:A، 3 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
8 25 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 25 1:A, 4 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
9 50 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 50 1:A, 5 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
10 100 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 100 1:A، 6 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
11 250 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 250 1:A, 7 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
12 500 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 500 1:A، 8 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
13 750 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 750 مستجيبا، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
14 1000 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 1000 مستجيبا، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
15 DB_006 فارغة مستجيبا، 3 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
16 SB_DUP1 أكثر مستجيبا، 4 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
17 SB_DUP2 أكثر مستجيبا، 5 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
18 موقع سويسري 03 أكثر مستجيبا، 6 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
19 موقع سويسري 16 أكثر مستجيبا، 7 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
20 موقع سويسري 30 أكثر مستجيبا، 8 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
21 DB_007 أكثر 1:C، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
22 موقع سويسري 19 أكثر 1:C، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
23 موقع سويسري 48 أكثر 1:C، 3 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
24 موقع سويسري 49 أكثر 1:C, 4 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
25 موقع سويسري 05 أكثر 1:C, 5 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
26 موقع سويسري 47 فارغة 1:C، 6 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
27 DB_008 أكثر 1:C, 7 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
28 19_DUP موقع سويسري أكثر 1:C، 8 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
29 موقع سويسري 20 أكثر 1:D، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
30 موقع سويسري 21 أكثر 1:D، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
31 موقع سويسري 46 أكثر 1:D، 3 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
32 موقع سويسري 47 أكثر 1:D, 4 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
33 DB_009 فارغة 1:D, 5 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
28 موقع سويسري 32 أكثر 1:D، 6 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
29 موقع سويسري 50 أكثر 1:D, 7 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
30 موقع سويسري 25 أكثر 1:D، 8 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
31 21_DUP موقع سويسري أكثر 1:E، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
32 موقع سويسري 52 أكثر 1:E، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
33 DB_010 فارغة 1:E، 3 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
34 إف ب فارغة 1:A، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
35 10 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 10 1:A، 3 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
36 25 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 25 1:A, 4 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
37 50 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 50 1:A, 5 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
38 100 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 100 1:A، 6 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
39 250 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 250 1:A, 7 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
40 500 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 500 1:A، 8 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
41 750 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 750 مستجيبا، 1 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
42 1000 الأمراض المنقولة جنسياً القياسية 1000 مستجيبا، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
43 DB_011 فارغة مستجيبا، 2 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة
44 DB_012 فارغة 1:E, 4 تشغيل 400uL غراد مقترحات العمل/دقيقة-9 دقيقة بفكمكسا + هفبو-دا MS/MS-9 دقيقة

الجدول 1: مثال ووركليست "تحليل المستهدفة" وكوانتيتيشن مقترحات استخدام LC-MS/MS

الوقت
(دقيقة)
0		 % A
(خلات الأمونيوم 2.5 ملم في ميوه 5%)
90		 % ب
(خلات الأمونيوم 2.5 ملم في ميوه 95%)
10
5 15 85
5.1 0 100
7 0 100
7.1 90 10
9 90 10

الجدول 2: مثال على التدرج لفصل LC في تحليل المستهدفة

الجهد كابيلاري (kv) 1.97
مخروط الجهد (V) 15
مستخرج الجهد (V) 3
عدسة RF (V) 0.3
مصدر الحرارة 150
ديسولفيشن درجة الحرارة 40
تدفق الغاز ديسولفاتيون (لتر/ساعة) 300
تدفق الغاز مخروط (لتر/ساعة) 2

الجدول 3: معلمات مصدر التأين لتحليل المستهدفة

اجتماع الأطراف السلائف المنتج الوقت يسكن مخروط الجهد (V) الطاقة الاصطدام (eV)
بفبا 212.80 168.75 0.01 15 10
13 ج 4-بفبا 216.80 171.75 0.01 15 10
بفبيا 262.85 218.75 0.01 15 9
أوكتين ° 1 298.70 79.90 0.01 40 30
أوكتين ° 2 298.70 98.80 0.01 40 28
° بفهكسا 1 312.70 118.70 0.01 13 21
° بفهكسا 2 312.70 268.70 0.01 13 10
13 ج 2-بفهكسا 314.75 269.75 0.01 13 9
هفبو دا 1° 329.16 168.90 0.01 10 12
هفبو دا 2° 329.16 284.90 0.01 10 6
هفبو دا درجة 1 332.16 168.90 0.01 10 12
هفبو دا هو 2° 332.16 286.90 0.01 10 6
° بفهبا 1 362.65 168.65 0.01 14 17
° بفهبا 2 362.65 318.70 0.01 14 10
° بفهكسس 1 398.65 79.90 0.01 50 38
° بفهكسس 2 398.65 98.80 0.01 50 32
13 ج 4-بفهكسس 402.65 83.90 0.01 50 38
° الأوكتاني 1 412.60 168.70 0.01 15 18
الأوكتاني ° 2 412.60 368.65 0.01 15 11
13 ج 4-الأوكتاني 416.75 371.70 0.01 15 11
° بفنا 1 462.60 218.75 0.01 15 17
بفنا ° 2 462.60 418.60 0.01 15 11
بفنا 467.60 422.60 0.01 15 11
المشبعة بالفلور أوكتين ° 1 498.65 79.90 0.01 60 48
المشبعة بالفلور أوكتين ° 2 498.65 98.80 0.01 60 38
13 ج 4-سلفونات الأوكتين المشبع الفلورة 502.60 79.70 0.01 60 48
° مواني 1 512.60 218.75 0.01 16 18
° مواني 2 512.60 468.55 0.01 16 12
2 13-مواني 514.60 469.55 0.01 16 12

الجدول 4: مثال الانتقال الجدول ومعلمات MS/MS لمحتويات يعترف-مكسا، جنبا إلى جنب مع هفبو--دا

الوقت
(دقيقة)		 % A
(خلات الأمونيوم 2.5 ملم في ميوه 5%)		 % ب
(خلات الأمونيوم 2.5 ملم في ميوه 95%)
0 90 10
0.5 90 10
3 50 50
3.5 50 50
5.5 40 60
6 40 60
7 0 100
11 0 100

الجدول 5: مثال على التدرج لفصل LC في التحليل غير المستهدفة

معلمة بروفيندير قيمة الإعداد
استخراج ذروة الارتفاع عامل التصفية التهم 800
Ion(s) المسموح بها -ح/+ H
ميزة استخراج النظائر النموذجي الجزيئات العضوية المشتركة
يسمح للدول مقابل 2-يان
عتبة أيون عدد مركب أيونات اثنين أو أكثر
التسامح المحاذاة RT 0.40 min + 0.0%
التسامح الشامل المحاذاة 20.00 جزء في المليون + 2.0mDa
بعد تجهيز الارتفاع المطلق تصفية > = 10000 التهم الموجهة إليه في عينة واحدة
تجهيز حجم نقاط التصفية > = عينة 75 في واحد
خوارزمية التكامل الذروة 2 رشيقة
ذروة التكامل ارتفاع عامل التصفية > = 5000 التهم
العثور على عامل تصفية الارتفاع المطلق أيون > = 7500 التهم الموجهة إليه في عينة واحدة
البحث عن طريق تصفية نقاط أيون > = عينة 50.00 في واحد

الجدول 6: ميزة الجزيئية الاستخراج والمحاذاة إعدادات لبرنامج بروفيندير. كافة القيم غير المدرجة في البورصة الإبقاء على الإعدادات الافتراضية لتجهيز البيانات.

عتبة وفرة أيون عتبات ميزة إجراء نسخ متماثل عتبة (n = 5) وقت التشغيل ميزات اجتياز عتبة نسخ متماثل اجتياز عتبة السيرة الذاتية الميزات إلى 90 في المائة عرة
1 x S/N 2000 لا شيء 8.15 987 505 421 91
2 x S/N 5000 لا شيء 5.02 707 357 313 93
3 x S/N 10000 لا شيء 2.3 308 249 230 93
1 x S/N 2000 100 ٪ 3.3 603 339 297 92
2 x S/N 35000 100 ٪ 1.58 310 248 229 93
3 x S/N 10000 100 ٪ 1.45 202 190 182 92

الجدول 7: مقارنة بين وقت تجهيز العينة وتحديد الهوية الكيميائية ميزة لعتبات استخراج ميزة مختلفة.

Figure 1
الشكل 1 : مجموع أيون تشروماتوجرام وأيون المستخرجة تشروماتوجرامس لمجموعة فرعية معايير الاثير المشبعة بالفلور- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2 : منحنيات المعايرة الممثل للمركبات مما يدل على انخفاض جودة المنحنى التحليلي البناء- يشير إلى أقصى اليسار لوحة معايرة جودة عالية؛ الفريق الأوسط يشير إلى مركب بدقة الفقراء عبر إعداد مكررة، لا سيما في تركيزات أعلى؛ حق الفريق يشير إلى منحنى بدقة الفقراء ومجموعة ديناميكية خطي منخفض، مما يؤدي إلى استجابة شقة في نهاية عالية نطاق المعايرة، ولا إشارة يمكن اكتشافها في النهاية السفلي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3 : تراكب مجموع أيون تشروماتوجرامس (عرة) لاستخراج المياه السطحية التي جمعت المنبع والمصب من موقع إنتاج المادة الكيميائية الفلورية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4 : تشروماتوجرامس أيون المستخرجة (EIC) لجميع حددت الخصائص الكيميائية من عينة مياه سطحية التي تحتوي على فئات متعددة من المادة الكيميائية الفلورية. تتبع كل المواد الكيميائية لون مختلف للتمايز. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الشكل 5 : الرسم التخطيطي التصوري للمعلومات الخام والمتنبأ بها لميزة كيميائية المحددة حمض ديمر أكسيد هيكسافلوروبروبيليني (هفبو-دا)- الخصائص الكيميائية يتم تحويلها برمجياً من برنامج استخراج البيانات الخام من قياسات مرض التصلب العصبي المتعدد ويتضمن الكروماتوغرافي (مثلاً الاحتفاظ بالوقت (RT)) وكتلة معلومات قياس الطيف الكتلي. الصيغة المتوقعة، والهياكل، والهويات الكيميائية تتولد من بيانات خام القياس لكل ميزة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
الرقم 6 : الأرض عيب الجماهيري للميزات الكيميائية المحددة في المصبات التصنيع (الأحمر، اليسار) ومرجع المياه السطحية (أزرق، الحق). المركبات المفلورة تقع قرب وأدناه متقطع خط الصفر. ملاحظة المستمرة سلسلة الأوكتاني/المشبعة بالفلور أوكتين في عينات المياه السطحية الخلفية (على اليمين). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 7
الشكل 7 : كتلة مقابل الخلل كتلة الأرض لميزات كيميائية مجهولة من عينة مياه سطحية مع السلسلة المتجانسة المحددة والمسمى nontarget حزمة آر. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 8
الشكل 8 : طيف كتلة من الميزات الكيميائية غير معروف مع توقع كثافات النظائر الثلاثة الصيغة الكيميائية المحتملة مع مونويسوتوبيك نفس قداس الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 9
الرقم 9 : المشروح الطيف التجزؤ البروم ثنائي الفينيل المشبعة بالفلور مركب مع قمم يفتت. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 10
الرقم 10 : تمثيل رسومي لتصفية العتبات. من اليسار إلى الحق، وأيون وفرة عتبة أطياف الجماعية ميزة الكيميائية، تتميز بوفرة عتبة لميزات الكروماتوغرافي المستخرجة، وتكرار عتبة لميزة الكشف عن التردد في تجربة ثلاث حقن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

التعامل مع العينات وإعداد
يتم إدراج المعايير المرجعية/سبايك أهمية قصوى لأي تحليل المستهدفة، كما أنها توفر مساندة للتحقق من صحة التحليل. عدم وجود عينات مراقبة الجودة يمنع أي تقييم دقة النتائج؛ طبيعة المواد الكيميائية الفلورية في كل مكان يعني أن فرصة تلوث العينات الميدانية، تجهيز مواد، أو نظام LC-مرض التصلب العصبي المتعدد ليس من غير المألوف، ويجب أن تكون مسؤولة. علاوة على ذلك، فإنه يسمح للمصادقة على البروتوكول بغض النظر عن التباين في العينة اليومية تجهيز، العديد من الخطوات التي يمكن أن يكون متغير جداً، لا سيما في الدائرة وخطوات تركيز العينة. استخراج المواد الكيميائية المشبعة بالفلور القديمة والجديدة على حد سواء يمكن أن يتأثر بشدة باختيار المرحلة ثابتة للتركيز، ومكونات العينات المصدر، مثل درجة الحموضة والملوحة46. ينبغي النظر في تأثير ظروف العينة إذا كانت فئات معينة من المواد الكيميائية بيفلوريناتيد للفائدة. يمكن استخدام مخططات إعداد نماذج بديلة للمياه مقتطفات إذا يتوفر إعداد المختبر وتحليل البيانات المتلقين للمعلومات لا يزال مماثلة.

تحليل البيانات المستهدفة
للمركبات مع المعايير المتاحة والنظائر المتطابقة، مستقرة المسمى المعايير الداخلية، هي الشواغل الرئيسية لتحليل البيانات الآلي وتحديد أسلوب الكشف عن الحدود، ويمكن تحديد نطاقات الإبلاغ مناسبة على أساس المختبر بالمختبر باستخدام نهج قياسية، مثل نسبة الإشارة إلى الضوضاء من مستوى منخفض المستوى التموج47. في حالة عدم تطابق المعايير الداخلية يمكن أن تحدث الأخطاء من آثار مصفوفة غير متطابقة، ودقيقة مرة أخرى--التنبؤ بعينات ارتفعت يمكن استخدامها لتقدير دقة القياسات. عندما تفتقر إلى المعايير لإعداد منحنى، تقدير كمي للمجهول يمكن أن تقدمها علاج أنه مطابق لمعيار مطابقة عن كثب مجمع، ولكن أخطاء في التقدير بناء على أمر من 10 + إضعاف مع قدرة محدودة على تحديد مقدار عدم اليقين، انظر ماكورد ونيوتن سترينار21. وفي هذه الحالات، يمكن لا يزال جمع البيانات المتعلقة بالاتجاهات، ولكن التقديرات تركيز لا يعول عليها أصلاً.

تحليل البيانات غير المستهدفة
إعدادات الانتقاء ذروة له أثر كبير على عدد الخصائص الكيميائية المحددة، ولكن أيضا بشدة تأثر نوعية تحديد الميزة. قرارات الفائدة في ذروة الانتقاء هي 1) كثافة الجماهير الفردية التي ستدرج في الأطياف، على عتبة وفرة أيون قمم 2) كثافة chromatogram المستخرجة اعتبار الميزات، ميزة وفرة عتبة 3) ميزة الكشف عن التردد وعتبة تكرار 4) تحليلي التباين، عتبة السيرة الذاتية (الشكل 10).

تحديد عتبات منخفضة إلى حد غير واقعي لنتائج الانتقاء الذروة في زيادة هائلة في الوقت عينة حل ميزات إضافية لوفرة متزايدة منخفضة (الجدول 7). كتلة الفلاتر العتبة أيون-وفرة الخصائص الطيفية فيها ما يكفي من وفرة النظائر الفردية لا يجتاز العتبة. ومن الناحية المثالية يحدد هذا فقط للميزات مع نوعية مرض التصلب العصبي المتعدد الأطياف، ضمان هي ميزات حقيقية الكيميائية بدلاً من الضوضاء مفيدة، والسماح للتنبؤ الصيغة في التجهيز النهائي. يستند عتبة مناسبة الضوضاء مفيدة، من الناحية المثالية فحص على الأقل 3 × الضوضاء عتبة MS1. عتبة وفرة ميزة تصفية الميزات الكيميائية استناداً إلى كثافة أو مجال الميزة الكروماتوغرافي المستخرجة. يتيح هذه الخطوة رفضا للقمم وفرة منخفضة، والتي عادة ما تكون رديئة النوعية الكروماتوغرافي، الفروق عالية، أو هي نتيجة لاستخراج البرمجيات الفقيرة الأخرى. يجب أن تحدد عتبة مناسبة كل تجربة، وكل مصفوفة استناداً إلى مستوى مقبول من جيل ميزة الفقراء (مثل الميزات أدناه عتبة المعرض اللوني الفقيرة غير مقبولة). كذلك يمكن استخدامها رفض ميزات على الصعيد الكروماتوغرافي استناداً إلى الهوية غير متناسقة في replicates التحليلية و/أو التحضيرية (نسخ متماثل العتبة) مراقبة الجودة التحليلية أو استناداً إلى إمكانية تكرار نتائج الفقراء عبر replicates (عتبة السيرة الذاتية). المستويات المناسبة تعتمد على نوعية ذروة التكامل البرمجيات المستخدمة والكيانات الكيميائية قيد التحقيق. للمركبات المشبعة بالفلور للذوبان في الماء، وبروتوكولات التكامل الأمثل طفيفة، ينبغي تحديد الميزات في 80 + % للتحليل وإنشاء نسخ متماثلة ومن المتوقع أن تقل عن 30 في المائة، كما هو مفصل في المقطع طرق السير الذاتية.

قمم الكشف عن من التحليل غير المستهدفة لا تسفر عن تقديرات كمية لتركيزات المواد التي اكتشفت. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون هوية المجهولة صحيح صعوبة تأكيد لأن المركبات رواية غائبة من قواعد البيانات المتاحة للجمهور. رواية التصميم الهيكلي يتطلب تحليلاً مكثفا مع أساليب متعددة وتتطلب خبرة في الطيف الكتلي والكيمياء. ومع ذلك، يمكن أن توفر تطبيع مجالات الذروة الميزات الكيميائية التقديرات شبه كمي لتركيزات المجاهيل من الأنواع المعروفة21. إذا أخذ العينات متسقة وخطوات إعداد موظفا، يمكن إنشاء معلومات الاتجاه والوقت للأنواع الفردية لرصد استمرار وجود مادة كيميائية في المستقبل كالاستجابة لأنواع فردية ينبغي أن تكون متسقة فيما عدا كبير الاختلافات في مصفوفة21.

أن الفائدة الأساسية من هذا الأسلوب هو القابلية للتوسعة لعلاج عينة للسماح بتحليل المستهدفة ونونتارجيتيد على السواء. بينما تحليل هادفة توفر معلومات كمية تعادل أو تفوق، إلى حد كبير يفتقر إلى اتساع نطاق التحليل المطلوب عند التعامل مع المواد الجديدة والناشئة، فضلا عن علاقتها بالمواد المصفوفة. تطبيق منهجية هادفة، أو حتى المشتبه فيه فحص أسلوب استناداً فقط إلى المواد المعروفة وقواعد البيانات المحدودة أعمى تماما للأنواع مخفي مسبقاً، حتى ولو أنها قد يكون لها آثار كبيرة على صحة. كما يحسن من البرمجيات وقواعد البيانات أصبحت أكثر قوة، الدقة غير معروف الهوية سيستمر في الزيادة، مع ما يصاحب ذلك انخفاض في استثمار الوقت ومستوى الدراية الفنية اللازمة لتحليل البيانات متعددة الأبعاد التي تم إنشاؤها بواسطة هذا النهج. ومع ذلك، البيانات التي تم إنشاؤها في الوقت الحاضر ذات قيمة كبيرة في المستقبل نظراً لأن البيانات المصرفية يسمح لتحليل الوظائف المخصصة مع البرمجيات المطورة حديثا ويتيح المقارنة عبر الزمن حتى لو من مجمع للكشف عن الهوية غير معروف حاليا.

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgments

وكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة، من خلال مكتب للبحوث والتنمية، وتمويل وإدارة البحوث الموصوفة هنا. هذا المستند قد تم استعرضت "الوكالة الأمريكية لحماية البيئة" و "مكتب للبحوث" والتنمية، والموافقة على المنشور. الآراء التي أعرب عنها في هذا المقال هي آراء المؤلفين ولا تمثل بالضرورة وجهات نظر أو سياسات "وكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة". أيد هذا البحث في جزء منه موعد "برنامج أبحاث ما بعد الدكتوراه" في "المختبر الوطني للأبحاث التعرض" يديره معهد أوك ريدج للعلم والتعليم من خلال DW89992431601 الاتفاق المشترك بين الوكالات بين وزارة الطاقة في الولايات المتحدة ووكالة حماية البيئة في الولايات المتحدة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Acqity ultra-high performance liquid chromatography system  Waters Corporation Modified with PFCs analysis kit (176001744); equivalent UPLC system is acceptible if PFAS background is checked and confirmed to be low
Ammonium acetate Fluka 17836 Mass spectrometry grade >99% pure
Ammonium Hydroxide Sigma-Aldrich 338818
Balance Mettler AB204S
BEH C18 reverse phase UPLC column, 2.1×50 mm, 1.7 μm  Waters Corporation 186002350
Dual piston syringe pump  Waters Corporation SPC10-C
Glacial Acetic Acid Sigma-Aldrich ARK2183 
Glass Microfiber Filters Whatman 1820-070
High density polyethelye sample bottle  Nalgene 2189-0032 
High Resolution Mass Spectrometer Various Mass Spectrometer should be capable of providing accurate mass to <10ppm and collecting MS/MS data.  Agilent 6530 qTOF and Thermo Fisher Orbitrap Fusion were used in this work
Methanol Sigma-Aldrich
Nitric Acid (35% w/w) Thermo Fisher Scientific SVCN-5-1 Can be prepared in house using concentrated nitric acid and reagent water
Polypropylene Buchner funnel ACE Glass 12557-09 
Polypropylene cenitrfuge tube and cap BD Falcon 352096
Polypropylene Vacuum Flask (1 L) Nalgene DS4101-1000
Quattro Premier XE triple quadrupole mass spectrometer  Waters Corporation Equivalent triple-quadrupole or better system can be used instead, should provide high sensitivity and stability for targeted analysis
Reagent Water Any source determined to be PFAS free
Sodium Acetate Sigma-Aldrich W302406
TurboVap nitrogen evaporator  Caliper Life Sciences 103198 Equivalent systems or rotary vacuum evaporator may be used instead
Weak anion exchange SPE cartridge (Oasis WAX Plus) Waters Corporation 186003519
Standard Solutions
2,3,3,3-Tetrafluoro-2-(1,1,2,2,3,3,3-heptafluoropropoxy)propanoic acid (HFPO-DA) Wellington HFPO-DA
Additional targeted compound standards of interest to be determined based on preliminary analysis and standard availability
Mass labeled HFPO-DA Wellington M2HFPO-DA
Native PFCA/PFAS Mixture (2 ug/mL) Wellington PFAC-MXA or PFAC-MXB; or individually prepared mixture containing compounds of interest
Stable Isotope Labeled PFCA/PFAS Mixture (2 ug/mL) Wellington MPFAC-MXA or MPFAC-MXB; or individually prepared mixture containing compounds of interest as appropriate for Native PFASs
Software
Mass Profiler Professional Agilent Or open source software packages
Profinder Agilent Or open source software packages

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Provisional Health Advisories for Perfluorooctanoic Acid (PFOA) and Perfluorooctane Sulfonate (PFOS). United States Environmental Protection Agency. , Washington, DC. (2009).
  2. Lifetime Health Advisories and Health Effects Support Documents for Perfluorooctanoic Acid and Perfluorooctane Sulfonate. United States Environmental Protection Agency. , Washington DC. 33250-33251 (2016).
  3. Fact Sheet: 2010/2015 PFOA Stewardship Program. , Available from: https://www.epa.gov/assessing-and-managing-chemicals-under-tsca/fact-sheet-20102015-pfoa-stewardship-program (2006).
  4. EPA and 3M Announce phase out of PFOS. Environmental Protection Agency. , Available from: https://yosemite.epa.gov/opa/admpress.nsf/0/33aa946e6cb11f35852568e1005246b4 (2000).
  5. Wang, Z., Cousins, I. T., Scheringer, M., Hungerbühler, K. Fluorinated alternatives to long-chain perfluoroalkyl carboxylic acids (PFCAs), perfluoroalkane sulfonic acids (PFSAs) and their potential precursors. Environment International. 60, 242 (2013).
  6. Scheringer, M., et al. Helsingør Statement on poly- and perfluorinated alkyl substances (PFASs). Chemosphere. 114, 337-339 (2014).
  7. Wang, Z., DeWitt, J. C., Higgins, C. P., Cousins, I. T. A Never-Ending Story of Per- and Polyfluoroalkyl Substances (PFASs). Environmental Science & Technology. 51 (5), 2508-2518 (2017).
  8. Xiao, F., Golovko, S. A., Golovko, M. Y. Identification of novel non-ionic, cationic, zwitterionic, and anionic polyfluoroalkyl substances using UPLC-TOF-MSE high-resolution parent ion search. Analytica Chimica Acta. 988, 41-49 (2017).
  9. Shoemaker, J., Grimmett, P., Boutin, B. Method 537. Determination of selected perfluorinated alkyl acids in drinking water by solid phase extraction and liquid chromatography/tandem mass spectrometry (LC/MS/MS). US Environmental Protection Agency. , Washington, DC. (2009).
  10. Poole, C. F., Gunatilleka, A. D., Sethuraman, R. Contributions of theory to method development in solid-phase extraction. Journal of Chromatography A. 885 (1), 17-39 (2000).
  11. Ahrens, L. Polyfluoroalkyl compounds in the aquatic environment: a review of their occurrence and fate. Journal of Environmental Monitoring. 13 (1), 20-31 (2011).
  12. Higgins, C. P., Field, J. A., Criddle, C. S., Luthy, R. G. Quantitative Determination of Perfluorochemicals in Sediments and Domestic Sludge. Environmental Science & Technology. 39 (11), 3946-3956 (2005).
  13. Szostek, B., Prickett, K. B., Buck, R. C. Determination of fluorotelomer alcohols by liquid chromatography/tandem mass spectrometry in water. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 20 (19), 2837-2844 (2006).
  14. Alzaga, R., Bayona, J. M. Determination of perfluorocarboxylic acids in aqueous matrices by ion-pair solid-phase microextraction-in-port derivatization-gas chromatography-negative ion chemical ionization mass spectrometry. Journal of Chromatography A. 1042 (1-2), 155-162 (2004).
  15. Schaider, L. A., et al. Fluorinated Compounds in U.S. Fast Food Packaging. Environmental Science & Technology Letters. 4 (3), 105-111 (2017).
  16. Lindstrom, A. B., Strynar, M. J., Libelo, E. L. Polyfluorinated Compounds: Past, Present, and Future. Environmental Science & Technology. 45 (19), 7954 (2011).
  17. Liu, Y., Pereira, A. D. S., Martin, J. W. Discovery of C5-C17 Poly-and Perfluoroalkyl Substances in Water by In-Line SPE-HPLC-Orbitrap with In-Source Fragmentation Flagging. Analytical Chemistry. 87 (8), 4260 (2015).
  18. Backe, W. J., Day, T. C., Field, J. A. Zwitterionic, Cationic, and Anionic Fluorinated Chemicals in Aqueous Film Forming Foam Formulations and Groundwater from U.S. Military Bases by Nonaqueous Large-Volume Injection HPLC-MS/MS. Environmental Science & Technology. 47 (10), 5226-5234 (2013).
  19. Mazzoni, M., Rusconi, M., Valsecchi, S., Martins, C. P. B., Polesello, S. An on-line solid phase extraction-liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the determination of perfluoroalkyl acids in drinking and surface waters. Journal of Analytical Methods in Chemistry. 2015, 942016 (2015).
  20. Li, F., et al. Method development for analysis of short- and long-chain perfluorinated acids in solid matrices. International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 91 (12), 1117-1134 (2011).
  21. McCord, J., Newton, S., Strynar, M. Validation of quantitative measurements and semi-quantitative estimates of emerging perfluoroethercarboxylic acids (PFECAs) and hexfluoroprolyene oxide acids (HFPOAs). J Chromatoqr A. , (2018).
  22. Wang, Y., Liu, S., Hu, Y., Li, P., Wan, J. -B. Current state of the art of mass spectrometry-based metabolomics studies - a review focusing on wide coverage, high throughput and easy identification. RSC Advances. 5 (96), 78728-78737 (2015).
  23. Cajka, T., Fiehn, O. Toward Merging Untargeted and Targeted Methods in Mass Spectrometry-Based Metabolomics and Lipidomics. Analytical Chemistry. 88 (1), 524-545 (2016).
  24. Mann, M., Kelleher, N. L. Precision proteomics: The case for high resolution and high mass accuracy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (47), 18132-18138 (2008).
  25. Sobus, J. R., et al. Integrating tools for non-targeted analysis research and chemical safety evaluations at the US EPA. Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology. , (2017).
  26. Bletsou, A. A., Jeon, J., Hollender, J., Archontaki, E., Thomaidis, N. S. Targeted and non-targeted liquid chromatography-mass spectrometric workflows for identification of transformation products of emerging pollutants in the aquatic environment. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 66, 32-44 (2015).
  27. Viant, M. R., Sommer, U. Mass spectrometry based environmental metabolomics: a primer and review. Metabolomics. 9 (1), 144-158 (2013).
  28. Xiao, F. Emerging poly- and perfluoroalkyl substances in the aquatic environment: A review of current literature. Water Research. 124, 482-495 (2017).
  29. Nakayama, S. F., Strynar, M. J., Reiner, J. L., Delinsky, A. D., Lindstrom, A. B. Determination of perfluorinated compounds in the Upper Mississippi River Basin. Environmental Science & Technology. 44 (11), 4103 (2010).
  30. Strynar, M., et al. Identification of novel perfluoroalkyl ether carboxylic acids (PFECAs) and sulfonic acids (PFESAs) in natural waters using accurate mass time-of-flight mass spectrometry (TOFMS). Environmental Science & Technology. 49 (19), 11622 (2015).
  31. Newton, S., et al. Novel Polyfluorinated Compounds Identified Using High Resolution Mass Spectrometry Downstream of Manufacturing Facilities near Decatur, Alabama. Environmental Science & Technology. 51 (3), 1544-1552 (2017).
  32. Forsberg, E. M., et al. Data processing, multi-omic pathway mapping, and metabolite activity analysis using XCMS Online. Nature Protocols. 13, 633 (2018).
  33. Sturm, M., et al. OpenMS - An open-source software framework for mass spectrometry. BMC Bioinformatics. 9 (1), 163 (2008).
  34. Kind, T., Fiehn, O. Seven Golden Rules for heuristic filtering of molecular formulas obtained by accurate mass spectrometry. BMC Bioinformatics. 8, 105-105 (2007).
  35. Loos, M., Singer, H. Nontargeted homologue series extraction from hyphenated high resolution mass spectrometry data. Journal of Cheminformatics. 9, 12 (2017).
  36. Dimzon, I. K., et al. High Resolution Mass Spectrometry of Polyfluorinated Polyether-Based Formulation. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 27, 309 (2016).
  37. McEachran, A. D., Sobus, J. R., Williams, A. J. Identifying known unknowns using the US EPA's CompTox Chemistry Dashboard. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 409 (7), 1729-1735 (2017).
  38. French, W. R., et al. Wavelet-Based Peak Detection and a New Charge Inference Procedure for MS/MS Implemented in ProteoWizard's msConvert. Journal of Proteome Research. 14 (2), 1299-1307 (2015).
  39. Tautenhahn, R., Böttcher, C., Neumann, S. Highly sensitive feature detection for high resolution LC/MS. BMC Bioinformatics. 9, 504 (2008).
  40. Rafiei, A., Sleno, L. Comparison of peak-picking workflows for untargeted liquid chromatography/high-resolution mass spectrometry metabolomics data analysis. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 29 (1), 119-127 (2015).
  41. Kind, T., Fiehn, O. Metabolomic database annotations via query of elemental compositions: Mass accuracy is insufficient even at less than 1 ppm. BMC Bioinformatics. 7, 234-234 (2006).
  42. Brack, W., Dulio, V., Slobodnik, J. The NORMAN Network and its activities on emerging environmental substances with a focus on effect-directed analysis of complex environmental contamination. Environmental Sciences Europe. 24 (1), 29 (2012).
  43. Blaženović, I., et al. Comprehensive comparison of in silico MS/MS fragmentation tools of the CASMI contest: database boosting is needed to achieve 93% accuracy. Journal of Cheminformatics. 9, 32 (2017).
  44. Rager, J. E., et al. Linking high resolution mass spectrometry data with exposure and toxicity forecasts to advance high-throughput environmental monitoring. Environment International. 88, Supplement C 269-280 (2016).
  45. Munoz, G., et al. Environmental Occurrence of Perfluoroalkyl Acids and Novel Fluorotelomer Surfactants in the Freshwater Fish Catostomus commersonii and Sediments Following Firefighting Foam Deployment at the Lac-Mégantic Railway Accident. Environmental Science & Technology. 51 (3), 1231-1240 (2017).
  46. Brumovský, M., Bečanová, J., Karásková, P., Nizzetto, L. Retention performance of three widely used SPE sorbents for the extraction of perfluoroalkyl substances from seawater. Chemosphere. 193, 259-269 (2018).
  47. Definition, Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit (Revision 2). Environmental Protection Agency. , Federal Regester (2016).

Tags

المياه العلوم البيئية، مسألة 146، مقترحات، المركبات المشبعة بالفلور، واستخراج المرحلة الصلبة، والتحليل البيئي، تحليل، عالية الدقة الكتلي، تحليل غير المستهدفة، LC-MS/MS
تحديد كل-والأنواع الكيميائية أميد السلفونات المتعددة مع سير عمل مجتمعة المستهدفة وغير المستهدفة من الفحص الكتلي عالية الدقة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

McCord, J., Strynar, M. Identifying… More

McCord, J., Strynar, M. Identifying Per- and Polyfluorinated Chemical Species with a Combined Targeted and Non-Targeted-Screening High-Resolution Mass Spectrometry Workflow. J. Vis. Exp. (146), e59142, doi:10.3791/59142 (2019).

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