Home
JoVE Journal
Environment
Ücret belirlenmesi- ve Polyfluorinated kimyasal türler ile kombine hedef ve hedef tarama olmayan ...

Research Article

Ücret belirlenmesi- ve Polyfluorinated kimyasal türler ile kombine hedef ve hedef tarama olmayan yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi iş akışı

DOI: 10.3791/59142

April 18, 2019

,

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

Cite Watch Download PDF Download Material list
AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

In This Article

Summary Abstract Introduction Protocol Representative Results Discussion Disclosures Acknowledgements Materials References Reprints and Permissions

Summary

Burada, kütle spektrometresi tarafından bir protokol sıralı hedeflenen miktar ve sigara hedefli çözümleme fluor bileşikleri su mevcut. Bu metodoloji bilinen fluorochemical bileşikler nicel düzeyleri sağlar ve onların bereket yarı kantitatif tahminler ile ilgili örnekleri bilinmeyen kimyasallar tanımlar.

Abstract

Tarihi ve başına ortaya çıkan- ve polyfluoroalkyl maddeler (PFASs)--dan yerel kamu ve hükümet kuruluşları federal düzeyde önemli ilgi topladı. PFAS kimyaları devam eden evrimi nerede hedefli yöntemleri sürekli bir gelişim gecikme mutlaka yeni kimyasal bileşikler keşfi çevresel izleme için bir meydan okuma sunuyor. Bir gerek yoktur, bu nedenle, gelişmekte olan ve beklenmedik bileşikleri algılayan, zamanla bu türlerin izlemek ve gelecekteki etkinleştirmek için kimyasal yapılarını ayrıntılarını çözümlemek ileriye dönük metodolojileri insan sağlığı çalışması için. Bu amaçla, Sigara hedefli analizi yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi ile hemen hemen her örnek hazırlama düzeni ile kombine edilebilir bir geniş taban algılama yaklaşım ve bileşik kimlik tespiti sonra için önemli yetenekleri sunmaktadır. Burada, biz daha kısa zincir ve daha fazla hidrofilik PFAS kimyaları, için gibi flüorlu eter asitler ve sulfonates, ayarlı bir katı fazlı ayıklama (SPE) dayalı örnek toplama yöntemi açıklamak ve analiz örnekleri bu şekilde hazırlanan tarif hem hedef hem de sigara hedefli modları. Kullanılan standartlar mevcuttur ancak çözümleme işlemi sırasında özünde için beklenen bileşikler sınırlıdır hedefli yöntemleri üstün miktar sağlar. Buna ek olarak, bir sigara hedefli yaklaşım beklenmeyen bileşikler varlığı belirlemek ve onların kimyasal yapısı hakkında bilgi verebilir. Kimyasal özellikleri hakkında bilgi bileşikleri örnek yerlerdeki ilişkilendirmek ve bereket ve zaman içinde oluşumu izlemek için kullanılabilir.

Introduction

Sınıf başına- ve polyfluoroalkyl maddeler (PFASs) önemli halk sağlığı endişe ile kalıcı organik kirleticiler vardır. Belirli bileşikler perfluorooctanoic asit (PFOA) ve perfluorooctanesulfonate (patlama) içme suyu sağlık Danışma seviyeleri tarafından EPA1,2 dizi ve onların büyük ABD üretim 2000'lerde3' te,4 kesildiği tarih var . PFAS özelliklerinin önemli bir anlayış kazanmak için küreler, yüzlerce, binlerce değilse, alternatif PFAS kimyaları imalat Tekstil ve tüketici ürün malzemeler yerine de dahil olmak üzere ürün niş doldurmak için geliştirilmiştir Kaldırılan bileşikleri5,6,7,8. Bir devam eden düz Zincirli perfluorinated karboksilik asitler çevresel düzeyde izlemeleri gerekir ve bu tür patlama, PFOA ve onların ilgili homolog serisi sulfonates ama ortaya çıkan kimyasal bileşikler EPA gibi kurulmuş yöntemler tarafından kapsanmayan Yöntemi 5379 ve sık sık eksikliği analitik standartları geleneksel hedeflenen analiz için. Bu iletişim kuralının amacı böylece iki yönlüdür. Fluorochemical türler analitik standartları elde edilebilir nerede su hedeflenen LC-MS/MS analizi için bir yol sağlar ve sigara hedefli, yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi temelli bir yaklaşım veri analizi için sorunsuz entegrasyon detayları Bilinmeyen veya beklenmeyen bileşikleri aynı örnekte tespiti sağlar.

Katı faz ayıklama (SPE) örnek Temizleme ve konsantrasyon ile uygulamalar birçok analitler ve örnek matrisler10,11için kurulan bir tekniktir. PFAS analiz, polar olmayan-dahil olmak üzere birden çok katı kuvvetli aşamaları functionalized kutup ve iyon değiştirme sütun matrisler9,12geniş çeşitli flüorlu türlerin alt sınıflarının değişen kapsamlarını için kullanılmış olan, 13,14,15,16. SPE örnek analiz kullanarak on-line kurulumları büyük ölçüde gelişmeler yaklaşımının iş çıkarma yeteneğini artırmak ve tekrarlanabilirlik örnek işleme geliştirmek, ancak temel işlem tutarlı17kalır. SPE büyük hacimli enjeksiyonlar kullanarak çevrimdışı konsantrasyonu kaldırmak için bazı çabalar da üstlenmiş oldu, ama bunlar onları rahat analiz18,19 bölge dışında yer değişiklikleri Kromatografi için yapılması . Bizim örnek analiz bir polimer zayıf anyon exchange (balmumu) kuvvetli faz iyice asidik PFAS malzemeleri önemli örnek toplama faktörler elde ederken geleneksel organik kirletici maddeler ayırmak için kullanır. Bu balmumu faz kısa zincir perfluorinated asit perfluorobutane Sülfonat (KUMAŞI) gibi veya daha uzun zincir eski perfluorinated kutup hexafluoropropylene oksit dimer asit (HFPO-DA) gibi perfluorinated eterler yakalamak önemlidir türler20,21. Son PFAS kimya5' te daha kısa flüorlu zincirleri ve eter eklenmesi doğru önemli bir değişim oldu gibi bu faz seçimi MS analizi için roman bileşiklerin daha kapsamlı kurtarma sağlar.

Hedeflenen LC-MS/MS Nefelometri kullanılarak kimlik doğrulaması standartları ve kararlı izotop kendi standartlarına etiketli kantitatif analiz için duyarlılık ve özgüllük benzersiz bir düzeyde sağlar. Bu yaklaşım birçok durumda arzu edilir iken, all-çok-ortak durumlar analizi için zordur. Hedeflenen yaklaşımlar örnek beklenen türler için ve hangi yöntemleri daha önce kurulmuş olan çalışma. Yeni ve ortaya çıkmakta olan bileşikler için bile onların Kimya veya konsantrasyon, ne olursa olsun ilgi olabilir tür tespit aciz bir yaklaşımdır ve düşük çözünürlüklü Kütle Spektrometreleri neredeyse yapmak için yeterli bilgi sağlama aciz Bilinmeyen bileşiklerin kesin kimyasal atamaları. Sonuç olarak, analiz olmayan hedef alan, yüksek çözünürlüklü modern Kütle Spektrometreleri örnekleri bir presupposed hipotez olmadan analiz ve geriye dönük olarak algılanabilir özelliklerine örnek kimyasallar atamak için güç yararlanarak ortaya çıkmıştır. Bu yaklaşım Biyoloji22,23,24 ve Çevre Bilimleri25,26,27 çok sayıda sınıflar kimyasalların, alanlarında yaygın olarak kullanılmış. Perfluorinated kimyasal maddeler nedeniyle kendi benzersiz kitle spektral desen Bu yöntemde tanımlamak özellikle basit ve bileşikleri yüzlerce sadece son birkaç yıl5,28tarif edilmiştir.

Burada tartışılan Protokolü tanımlamak ve yarı kantitatif ilgi gelişmekte olan bileşikler izlemek için ihtiyaç ile hedeflenen LC-MS/MS PFAS Nefelometri hizalamak için tasarlanmıştır. SPE faz yakalama daha hidrofilik gelişmekte olan PFAS asit su sağlamak için tasarlanmıştır seçimi ve örnek hazırlama teknikleri ve daha az daha uzun zincir polimer türler ve non-iyonik türler için uygun olmayabilir. Ayrıca, Sigara hedefli çözümleme tarafından oluşturulan veri yoğun ve yüksek dimensionality hangi veri analiz yazılımı kullanımını gerektirir. Bu yazılım paketleri sık satıcıya özel ve enstrüman platformlar arasında faaliyet için değişiklik gerektirir. Mümkün olan yerlerde, analiz süreci genel bir moda tarif ve açık kaynak/freeware alternatifler başvurulan ama verimlilik ve doğruluğu konusunda herhangi bir yazılım yaklaşım bireysel olarak değerlendirilmesi gerekir.

Protocol

1. su örnekleri toplanması

  1. PFAS standart hisse senetleri hazırlanması
    1. Faiz (PFOA, patlama, HFPO-DA) 1 ng/µL herhangi bir hedeflenen bileşikler içeren metanol bir PFAS standart karışımı hazırlayın. Yerli PFAS karışımı bu. Ticari olarak hazırlanan karışımlar are da elde edilebilir (yani, PFAC Mix A ve Mix B).
    2. (SIL) PFAS bileşikler (örn., 13C4- PFOA, 13C8- patlama, 13C3- HFPO-DA) etiketli eşleşen kararlı izotop içeren standart bir karışım 1 ng/µL hazırlayın. OLDUĞUNU PFAS karışımı bu. Ticari olarak hazırlanan karışımlar are da elde edilebilir (yani, MPAFC Mix A ve Mix B).
      Not: hedeflenen PFAS SIL sürümü yoksa, bir vekil benzer yapısı ve zincir uzunluğu ile kullanılabilir (örneğin, 13C2- PFHxA HFPO-DA için)
  2. Hazırlık, alanın boş (FB), Spike boş (SB) örnekleri
    1. İki doldurun, temiz yüksek yoğunluklu polipropilen (HDPE) veya 1000 mL ile polipropilen (PP) şişe laboratuvar (DI) su, PFAS ücretsiz olarak bilinen deiyonize.
      Dikkat: PFAS malzeme sık sık toksisite ve/veya carcinogenicity tanımlanmamış. Standartlar ya da hisse senedi çözümleri için sözlü veya dış görünüm maruz önlemek için özen gösterilmelidir.
    2. PFAS standart karışımı bir miktar son konsantrasyonu beklenen örnek konsantrasyonları (örneğin, 100 ng/L) eşdeğer, şişelerden birine ekleyin. Spike boş (SB) bu.
    3. 5 mL % 35 nitrik asit koruyucu Spike boş olarak ekleyin.
    4. SB örnek ve unspiked alanı boş olarak denetimlerini örnekleme konuma taşır.
  3. Alan örnekleme
    Not: Örnek toplayıcı nitril eldiven ve örnek akan sistemlerden mümkünse giymelisin. Musluk örnekleri akışı ve (2-3 dk) örnekleme önce equilibrate izin verilmemeli.
    1. 500-1000 mL su temiz HDPE veya PP şişedeki alan konumdan toplamak.
    2. 5 mL % 35 nitrik asit koruyucu örnek şişeleri ve alanı boş ekleyin.
      Dikkat: aşındırıcı ve güçlü bir oksitleyici nitrik asit olduğunu

2. örnek çıkarma

Not: Her yerde ve sürekli PFAS. Tüm çözücüler ve en yüksek notu ve düşük düzey PFAS kirlenme için analiz emin olun. Boşlukları ve örnekleri hazırlamadan önce standartları hazırlamak için kullanılan tüm labaratuar donanımları iyice durulayın.

  1. Örnek Önarıtma
    1. Her örnek bir ayrı, önceden temizlenmiş 1 L HDPE mezun silindir ve kayıt tam birim dökün.
    2. 10 mL metanol boşalttı örnek biberondan ekleyin, o kap ve adsorbe PFAS şişe iç iyi durulama için sallamak.
    3. Ölçülen su örneği methanolic durulama durulanır şişeyle geri dönün.
  2. Nefelometri için standart eğri
    1. Sekiz, doldurmak DI PFAS ücretsiz su ile 1 M HDPE/PP şişe.
    2. İstenen Nefelometri aralığı kapsayan sekiz eşit aralıklı konsantrasyonları seçin. Örneğin: 10, 25, 50, 100, 250, 500, 750 ve 1000 ng/L 10-1000 ng/l bir dizi için
    3. 2.2.2 en son PFAS konsantrasyonlarda vermeye her şişe bir miktar yerli PFAS karışımı ekleyin (örneğin, 100 µL PFAS Mix A-DI su 1 litre = 100 ng/L).
  3. İç standart ek
    Not: Dahili standart (IS) etiketli kararlı izotop yalnızca nicel sonuçları analiz yanı sıra sigara hedefli istenirse gerekli eklenmesidir.
    1. Orta nokta kalibrasyon eğrisi yaklaşıldığıdır bir konsantrasyon, her örnek için olan PFAS karışımı ekleyin (örneğin, 250 µL olduğu PFAS Mix = 250 ng/L)
  4. Filtrasyon
    1. Örnekleri GF/A cam elyaf filtreler (47 mm, 1.6 µm gözenek boyutu) nazik vakum altında aracılığıyla önceden temizlenmiş bir 1 L HDPE vakum şişesi filtre.
    2. Partiküler madde şişede kalırsa, filtre içine ek deiyonize suyla durulayın. Filtrelenmiş su örnek şişe veya katı faz çıkarılması için yeni bir kapsayıcı geri dönmek.
  5. Katı faz ayıklama (SPE)
    Not: Kartuş toplama açıklanan burada sürekli akış pistonlu pompa kullanır. Mümkün ama değil çok tartışılan bir vakum manifold20 veya bir on-line SPE-LC-MS17 Kur kullanarak konsantrasyon alternatif yöntemlerdir.
    1. 25 mL metanol zayıf anyon exchange (balmumu) kartuşla durumu.
    2. BALMUMU kartuş ek 25 mL deiyonize su ile durum.
    3. Pozisyon pompa boru süzülmüş örnek şişelerde çizmek ve SPE kartuşları karşılık gelen örnek adları ile etiket.
    4. 500 akış yoluyla sıvı atık atarak mL kartuş 10 mL/dak (500 mL toplam), sürekli akış hızında aracılığıyla örnek su pompası.
      Not: Daha büyük veya daha küçük birimlere bağlı olarak beklenen örnek konsantrasyonu konsantre olabilir.
    5. Pistonlu pompa elüsyon için kartuşu çıkarın.
      Not: Eğer aynı pompa kullanarak ek örnekleri konsantre, pistonlu pompa 25 mL metanol ile sonraki kartuş denge için yüklemeden önce olarak kopyalanması.
    6. SPE kartuş için bir vakum manifold aktarmak ve dış cam rezervuar ile donatmak.
    7. SPE kartuşu ile 25 mM, pH 4.0 sodyum asetat arabellek nazik vakum altında 4 mL sifonu çek. İle akışı atmak. SPE yıkama kartuşu ile tarafsız metanol 4 mL.
      Not: Tarafsız yıkama kesir belirli Nonyonik kutup analitler bekleniyor Eğer toplanan. Aksi takdirde, atık atmak
    8. Eluent toplamak için her SPE Kartuş altında 15 mL polipropilen santrifüj tüpü yerleştirin. Örnek 4 mL metanol % 0,1 amonyum hidroksit ile elute.
    9. Elüsyon tüpü çıkarması ve eluate birim buharlaşma su banyosu biraz yüksek sıcaklıkta (40 ° C) akışında kuru azot altında 500-1000 µL için azaltın.
    10. Özler-ebilmek var olmak stok analiz oda sıcaklığında önce örnek yoğunlaşmıştır.
  6. Hedeflenen LC-MS/MS Nefelometri
    1. Örnek seyreltik 100 µL HPLC örnek şişe 2 mM amonyum asetat arabellek 300 µL ile ayıklayın.
    2. Kalibre ve HPLC ve MS sistemleri üretici yönergelerine göre equilibrate.
      Not: Arka plan PFAS yaygın olarak algılanır çoğu LC sistemi ve örnek şişe septa floropolimer bileşenlerinin kullanımı nedeniyle. Boşlukları tespit seviyelerinde kullanmadan önce ihmal edilebilir olduğunu doğrulayın. Mümkünse Teflon bileşenleri değiştirmek için LC sistemi modifikasyonu önerilmektedir. LC karıştırma Vana bitişik bir analitik "soygun" sütunu da önerilen29kullanımıdır.
    3. Standart eğri, örnekler ve enstrümantal drift çalışma değerlendirmek için standart eğri bir ek çoğaltma oluşan bir analitik worklist hazırlayın. Bir örnek worklist Tablo 1' de gösterilen.
    4. Faiz hedeflenen compound(s) için kurulan LC ve MS yöntemleri kullanarak örnekleri analiz. Örnek LC degrade Tablo 2 ' de gösterilen ve MS yöntem parametreleri Tablo 3 ve Tablo 4gösterilir. Daha ayrıntılı tartışma McCord vd.21' bulunabilir.
    5. Standart bir eğri analit için iç standart analit konsantrasyon ve pik alanı oranını kullanarak standart örnekleri oluşturmak. İkinci dereceden regresyon formül 1 / x konsantrasyon tahmin9için ağırlık oluşturmak.
    6. Hazırlanan standart eğrileri ve alan oranı kullanarak her örnek içinde hedeflenen analitler quantitate (standart alan / ALANDIR) her ölçüm için.
    7. Konsantrasyonu kalibrasyon aralığı aşarsa, orijinal örnek uygun IS konsantrasyon ve konsantrasyon uygun aralığı içine getirmek için yeniden özü ile çivili DI suyla seyreltik.
  7. Sigara hedefli LC-MS/MS veri toplama
    1. Örnek seyreltik 100 µL HPLC örnek şişe 2 mM amonyum asetat arabellek 300 µL ile ayıklayın.
    2. Kalibre ve HPLC ve üreticinin yönergelerine uygun yüksek çözünürlüklü MS equilibrate.
    3. 2.6.2 olduğu gibi bir analitik worklist hazırlayın.
    4. Aracı yazılımını kullanarak, Tablo 5MS/MS. örnek LC degradede toplamak için veri bağımlı modunda geniş bir tarama MS1 yanına LC-MS veri toplamak. Enstrüman ayarlarını daha fazla tartışmak-ebilmek bulunmak Strynar ve ark.30 ve Newton vd.31.
      Not: Gelişmiş MS/MS için kaliteli veri bağımlı analiz veri işleme, 2.8.1-2.8.8 sonra kalan özelliklerin alt kümesini tercih edilen iyon listesi ile yürütülen olabilir.
  8. Sigara hedef veri işleme
    Not: Veri analizi ile a geniş sıra-in bilgisayar yazılımı gerçekleştirilebilir ve bu yöntemler rasgele veri kümesinin tek veya en iyi yöntem yansıtmamaktadır. Mümkünse, adımları diğer bilgisayar yazılımı içinde yürütülen olabilir genel bir açıklama sağlayın. Bu el yazması kullanılan örnek veri işleme, Newton ve ark detaylı olarak satıcı özel bir yazılım (yazılım 1 ve yazılım 2) kullanılarak yapılmıştır.31.
    1. Moleküler özellik çıkarma kimyasal özellikleri monoisotopic kitleler, saklama süreleri ve kimyasal entegre pik alanları tanımlamak için birkaç açık kaynak yazılım paketleri32,33 veya satıcı yazılım kullanarak gerçekleştirmek özellikleri.
      1. 1. yazılım seçin Ekle/Kaldır örnek dosyaları > Dosyaları Ekle'yi ve ham veri hedef deneyden seçin, sonra Tamam'ıtıklatın.
      2. Yazılım 1 seçin toplu yinelenen özellik çıkarma > Open yöntemi..... preestablished bir yöntem veya el ile yazılım ayarları düzenlemek için. İlgili özellik çıkarma profinder ayarları Tablo 6' da bulunur.
      3. Yazılım 1özellik çıkarma sonra seçin Dosya > ihracat CSV dosyası olarak..., Dosya > Aktar CEF..., veya Dosya > Aktar PFA... için daha fazla alay. CEF dosyaları açıklama geri kalanı için kabul edilir.
      4. Yazılım 2 (MPP) türü tanımlanamayan ve iş akışı türü Veri Alma Sihirbazı ile yeni bir deneme oluşturun ve Tamam' ı tıklatın.
      5. MPP Veri dosyaları seçin ve dışa aktarılan yazılım 1 sonuçları (CEF veya PFA) almak için; Hizalama parametre seçenekleri görününceye kadar İleri ' yi tıklatın.
      6. MPP, bileşik hizalama değerleri 0.0 (hizalama zaten yazılım 1, adım 2.8.1.2 özellik çıkarma yapılır) için ayarlayın sonra bitirmek kullanılabilir duruma gelene kadar İleri adım adım'yi tıklatın.
    2. Analitik tekrarlanabilirlik dayalı kimlikleri filtre. Birden fazla çoğaltma örnekleri mevcut olduğu, özellikleri mevcut olmalıdır > bireysel % 80'i çoğaltır ve analitik bir varyasyon (CV) < %30 katsayısı var
      1. MPP seçin deneysel Kur > deney gruplandırma ve onun kökenli örneğe karşılık gelen bir grup her raw dosyası atayın (örneğin, aynı kaynaktan çoğaltır aynı grupta olmalıdır). İç içe geçmiş değişkenlerini (örneğin, enstrümental teknik çoğaltır vs) karşılık gelen birden çok grubu oluşturulabilir.
      2. MPP seçin deneysel Kur > oluşturmak yorumu sonra deneme parametreyi işaretleyin (yani, grup) ve bitirmek kullanılabilir duruma gelene kadar İleri ' yi tıklatın. Bu-ecek yaratmak bir kategori bu gelecekteki filtreleme üzerinde çalışabilir.
      3. MPP seçin kalite kontrol > filtre Frekansa. Tüm varlıklar ve Group(non-averaged) 2.8.2.2 içinde oluşturulan sonra sonrakivurmak örnek yoruma için varlık liste oluşturma.
      4. Giriş parametreleri, varlık tutma %80 örneklenen içinde en az bir koşul olarak ayarla o zaman bitirmek kullanılabilir duruma gelene kadar İleri ' yi tıklatın. Frekans filtre özellikleri listesi adı
      5. MPP seçin kalite kontrol > örnek değişkenliği üzerinde filtre. Varlık listesi frekans filtre özellikleri için 2.8.2.4 ve Group(non-averaged) yoruma, daha sonra sonrakivurmak.
      6. Ham veriler ve % < 30 varyasyon katsayısı ilgisi aralığı için radyo düğmesini seçin. ' I tıklatın Sonraki > son ve kurtarmak belgili tanımlık liste olarak CV filtre özellikleri.
    3. Almıyoruz olduğu önemli ölçüde daha yüksek özellikleri kaldırmak (> 3 kat) alanı boş (FB) örnek daha bereket.
      1. MPP seçin Analiz > kat değişiklik. CV filtre özellikleri ve grup vurmak sonra en yakın örnek yoruma için varlık liste oluşturma. Tüm tek koşula göre ve koşul seç FB kat Değiştir seçeneğine veya boş işlenmiş örnek grubu adı her neyse seçin.
      2. Aşağıdaki ekranında, kat-değişiklik kesim 3.0 için ayarlama ve istemleri sonuna kadar tıklama. FC süzülmüş listeolarak kurtarmak belgili tanımlık liste.
    4. Uygun arka plan örneği karşı ilgi bireysel örneklerinin ikili karşılaştırmalar yapmak (örn, vs ters yönde bir nokta kaynak aşağı) kat-değişiklikler için tek tek kimyasal özellikleri belirlemek için.
      1. MPP seçin Analiz > yanardağ arsa üzerinde filtre. FC süzülmüş liste ve grup yoruma için varlık liste oluşturma.
      2. Kat-değişiklik koşulu için karşılaştırma (örneğin, bir ikili akış yukarı ve aşağı akım örnek) için iki örnek çifti seçmek ve seçme Mann-Whitney Unpairedsınayın.
      3. Ön analizler için değil aşağıdaki ekranda birden çok test düzeltme için bir değer seçin, sonuç arsa için tıklayın.
      4. Sonuçları ekranda bir kat-değişiklik kesim 3.0 ve p-değeri kesme 0,1 için seçin. O zaman bitirmek ve ihracat listesi olarak Ön sonuçları.
    5. Süzme sonra kalan her özellik için tahmin edilen kimyasal formula(s) tam kütle ve bileşik kitle spektrum oluşturmak.
      1. MPP, seçin sonuçları yorumlama > IDBrowser kimlik ve Ön sonuçları varlık listesi.
      2. IDBrowser moleküler formülü Jeneratör (MFG) tanımlama yöntemi olarak kullanılması tespit tüm maddeler ve birleşimler seçin.
      3. Formül oluşturmak seçenekleri F öğeleri sütun eklemek ve en fazla 50'ye ayarla, sonra bitirseçin. Formül üretimi kaydedip dönmek için MPP dönmek için seçin.
      4. MPP, filtre uygulanmış sağ tıklayın ve MFG varlık listesi eşleşen ve Liste Ver'iseçin. Sonuçları kaydedin.
    6. Monoisotopic kütle azaltılmış önemli kimyasal özellik listesinde türlerin kitle hataları fluorination gösterge içerenler için incelemek; Tür ve Fiehn34bakın.
    7. Not ortak polyfluorination motifleri (CF2 (m/z 49.9968), CF2O (m/z 65.9917), CH2CF2O (m/z 80.0074), vb) içeren kimyasal serisi kullanarak bir kitle kusur arsa veya yazılım algoritmasını; Tartışma bölümünde, Liu ve ark.17, Loos ve ark.35 ve Dimzon vd.36bakın.
    8. Tahmin edilen kimyasal formüller veya EPA kimya Pano veritabanı ve/veya olası kimyasal yapıları dönmek için diğer veritabanları karşı tarafsız kitleler arayın.
      1. EPA Comptox kimyasal madde Dashboard toplu arama aracını (https://comptox.epa.gov/dashboard/dsstoxdb/batch_search) açın ve tanımlayıcıları (formüller veya kitleler) listesi tanımlayıcısı türü (örneğin, MS hazır seçtikten sonra tanımlayıcı kutusuna yapıştırın Formül veya Monoisotopic kütle).
      2. İndir... kimyasal verileri seçin ve ayrıca açılan menü üzerinden olası eşleşmeleri için istenen herhangi bir fizik/kimya/toksikoloji verileri seçin.
    9. Kimyasal sezgi ve referans veri kullanarak, olası eşleşmeleri fizibilite kimyasal kararlılık, ionizability veya hydrophobicity, varlığı gibi fiziksel özellikleri nedeniyle temel her formül için potansiyel kimyasal yapısı listesinden kaldırmak kimyasallar yakın kaynaklardan gelen üretim vb. Ek veri yokluğunda, spektral fizibilite tamamen edebiyat yaygınlık temelinde sırada yer; McEachran ve ark.37bakın.
    10. Mevcut standartları ve/veya hedeflenen yüksek çözünürlüklü MS/MS kullanarak yapıları onaylamak spectra veritabanlarından, silico teorik spectra veya el ile küratörlüğü karşı parçalarının eşleştirme.

Representative Results

Nicel LC-MS/MS iyon-chromatograms toplam iyon Kromatografik (TIC) ve belirli kimyasal geçişler için ölçülen hortumlar (şekil 1) ayıklanan iyon chromatograms (EIC) şeklinde sonuçlarıdır. Entegre en yüksek alan kimyasal bir geçiş için bileşik bereket ile ilgili ve bir iç standart (Şekil 2) normalleştirilmiş bir kalibrasyon eğrisi kullanarak tam konsantrasyon hesaplamak için kullanılan. Bireysel analitler düşük ya da düz yanıt kalibrasyon aralığı Kütle Spektrometre doğrusal aralığın dışında veya araç tuning/kalibrasyon gerektirdiğini gösterir. Zavallı çoğaltır duyarlığını örnek enjeksiyon veya istemek değiştirme LC parametreleri tutarsız Kromatografi ile bir sorun olduğunu gösterir.

Sigara hedefli analizi tam MS1 tarama eICS geçici nesil bireysel iyonları (şekil 4) için izin veren bir TIC örnekleri (şekil 3), verir. Herhangi bir zamanda Kromatografik noktası sinyalleri kimyasal türler için ve yüksek çözünürlüklü bir Kütle Spektrometre, bahçedeki izotopik parmak izi kullanırken içerir. MS1 tarama bileşikleri tanımlayan çeşitli yaklaşımlar38,39,40birini kullanarak bir tepe-toplama algoritması tarafından program aracılığıyla gerçekleştirilir. En yüksek malzeme çekme kimyasal özellikleri ile ölçülen bir doğru kitle ve Kromatografik tutma zamanı gibi iyon ve Kromatografik pik alanı kütle spektrumu verir. Bu bilgiler genellikle işleme daha fazla ve filtre uygulama için bir dijital veritabanı biçiminde depolanır, ancak veri iç içe geçmiş ve birbirine bağlı doğası kavramsal olarak anlaşılabilir (şekil 5).

Özellik listesi için daha fazla araştırma yapılması için seçilecek çeşitli ölçütlerden biri toplantı bileşikler süzülür. Kitle kusur (bir özelliği tam kütlesi ile nominal kütlesi arasındaki fark) tarafından ilk ve en kolay filtreleme. Flor atomları onların üstünlüğü nedeniyle olumsuz kitle kusurları (şekil 6) PFAS bileşikler olup ve homolog organik maddeler31,34 daha olumlu, ancak önemli ölçüde daha küçük kitle kusurları polyfluorinated bileşikler olup . İkinci bir yöntem adım filtreleme yinelenen birimleri PFAS türler için ortak içeren homolog serisi belirlemektir, Kendrick Mass kullanarak kusur CF2 veya CF2bunlar tanımlayan O. yapılabilir gibi17,36, araziler veya R gibi yazılım paketlerini nontarget 35 (Şekil 7) paket.

Filtreleme, atama kısa liste üzerinde kimyasal kimliğinin son derece differentially gözlenen takip ve/veya geçici olarak başına / polyfluorinated türler başlayabilirsiniz. Doğru kitle ama spektral için kütle spektrumu41izotop düzeniyle eşleşen ek olmadan tanımlayıcısı için yetersiz olası kimyasal formüller eşleştirmek için nispeten küçük bir liste sağlar. Yüksek çözünürlük MS1 veri, bir veya daha fazla sözde kimyasal formüller kütle spektrumu izotopik parmak izi karşı eşleşen ve (şekil 8) attı. Eşleştirme için formüller ab initio atomların tanımlanmış bir havuzu kullanılarak oluşturulan veya edebiyat bileşiminden kaynaklandığı bildirdi bileşikler ve bir ya da daha fazla veritabanı içeriğini. EPA kimya Pano (https://comptox.epa.gov/dashboard/) bize ana PFAS bileşikleri, sürekli güncellenen listesini ajansı tarafından tanımlanan yanı sıra NORMAN Network42gibi diğer kuruluşlar tarafından derlenmiş listeler.

Kimyasal formüller daha da teyit edilmesi ve bazı yapısal bilgi MS/MS spectra (Şekil 9) topladı. Aday yapıları büyük kimyasal veritabanlarından EPA kimya sayısal Pano gibi Pubchem, CA kayıt defteri, vb kullanılabilir. Tahmin edilen spectra oluşturulabilir veya parçalanma programları çeşitli kullanılarak kazanılması ve atanan,43 ya da MS/MS spectra el ile yorumlanabilir.

Bir örneği veri matris bir fluorochemical nokta kaynak aşağı ve akıntıya karşı toplanan on örnekleri (5 yukarı, aşağı 5) bir bütün özellik matris içeren ek bilgiler mevcuttur. Her satır bir kimyasal özelliği ile ilişkili tutma zamanı, tarafsız kütle, kitle spektrum ve her örnek için ham bereket temsil eder. (Ek tablo Sayfa 1). Başlangıç (Tamamlayıcı tablo, Sayfa 2) negatif kütle kusur ve unpaired t-Testi arasında istatistiksel anlamlılık için akıntıya karşı süzme ve aşağı akım "ilginç" kimyasal özellikleri ~ 120 azaltır. Tahmin edilen kimyasal formüller AGILENT IDBrowser elde edilen ve EPA Comptox kimyasallar mümkün (Ek tablo, Sayfa 3) eşleşen döndüren Pano karşı arandı. "İlk vuruş" veri kaynakları37 tarihinde dayalı her kimyasal formülü için (Ek tablo, Sayfa 4) atandı. Diðer özelliklerin kullanabileceði yarısından fazlası kaliteli maç var mı unutmayın. Eşleşme ile tanımlanan özellikleri kaynak parçalanma/adduct oluşumu, zavallı formül atama sonucu olabilir veya PFASs tanımlaması kaynak veritabanında bulunamadı. Yorumu atamalarını doğrulamak için ham spectra ürününün bu yazının kapsamı dışındadır ancak works atıf15,30,31,44daha fazla bilgi bulunabilir, 45.

KİMLİĞİ Örnek adı Örnek türü STD konsantrasyon Şişe LC yöntemi MS yöntemi
1 DB_001 Boş 1:A, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
2 DB_002 Boş 1:A, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
3 DB_003 Boş 1:A, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
4 DB_004 Boş 1:A, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
5 DB_005 Boş 1:A, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
6 FB Boş 1:A, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
7 10 std Standart 10 1:A, 3 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
8 25 std Standart 25 1:A, 4 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
9 50 std Standart 50 1:A, 5 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
10 100 std Standart 100 1:A, 6 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
11 250 std Standart 250 1:A, 7 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
12 500 std Standart 500 1:A, 8 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
13 750 std Standart 750 1, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
14 1000 std Standart 1000 1, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
15 DB_006 Boş 1, 3 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
16 SB_DUP1 Analit 1, 4 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
17 SB_DUP2 Analit 1, 5 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
18 SW Site 03 Analit 1, 6 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
19 SW Site 16 Analit 1, 7 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
20 SW Site 30 Analit 1, 8 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
21 DB_007 Analit 1:C, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
22 SW Site 19 Analit 1:C, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
23 SW Site 48 Analit 1:C, 3 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
24 SW Site 49 Analit 1:C, 4 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
25 SW Site 05 Analit 1:C, 5 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
26 SW Site 47 Boş 1:C, 6 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
27 DB_008 Analit 1:C, 7 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
28 SW Site 19_DUP Analit 1:C, 8 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
29 SW Site 20 Analit 1:D, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
30 SW sitesi 21 Analit 1:D, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
31 SW Site 46 Analit 1:D, 3 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
32 SW Site 47 Analit 1:D, 4 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
33 DB_009 Boş 1:D, 5 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
28 SW sitesi 32 Analit 1:D, 6 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
29 SW Site 50 Analit 1:D, 7 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
30 SW Site 25 Analit 1:D, 8 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
31 SW Site 21_DUP Analit 1:E, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
32 SW Site 52 Analit 1:E, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
33 DB_010 Boş 1:E, 3 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
34 FB Boş 1:A, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
35 10 std Standart 10 1:A, 3 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
36 25 std Standart 25 1:A, 4 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
37 50 std Standart 50 1:A, 5 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
38 100 std Standart 100 1:A, 6 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
39 250 std Standart 250 1:A, 7 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
40 500 std Standart 500 1:A, 8 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
41 750 std Standart 750 1, 1 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
42 1000 std Standart 1000 1, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
43 DB_011 Boş 1, 2 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.
44 DB_012 Boş 1:E, 4 PFAS grad 400uL/dak - 9 dk. çalıştırmak PFCMXA + HFPO-DA MS/MS - 9 dk.

Tablo 1: Örnek worklist hedef analizi ve PFAS LC-MS/MS kullanarak Nefelometri için

Zaman
(min)
0		 % A
(2.5 mM amonyum asetat % 5 MeOH içinde)
90		 % B
(2.5 mM amonyum asetat % 95'i MeOH içinde)
10
5 15 85
5.1 0 100
7 0 100
7.1 90 10
9 90 10

Tablo 2: Örnek gradyan LC ayrılması hedeflenen analiz için

Capilary gerilim (kv) 1,97
Koni voltaj (V) 15
Çıkarıcı voltaj (V) 3
RF Lens (V) 0,3
Kaynak Temp 150
Desolvation sıcaklığı 40
Desolvation gaz akışı (L/saat) 300
Koni gaz akışı (L/saat) 2

Tablo 3: İyonizasyon kaynağı parametreleri hedeflenen analiz için

Cumhuriyetçi Millet Partisi Öncü Ürün Işınma Zamanı Koni voltaj (V) Çarpışma enerji (eV)
PFBA 212.80 168.75 0,01 15 10
13C 4-PFBA OLDUĞUNU 216.80 171.75 0,01 15 10
PFPeA 262.85 218.75 0,01 15 9
KUMAŞI ° 1 298.70 79,90 0,01 40 30
KUMAŞI ° 2 298.70 98.80 0,01 40 28
PFHxA ° 1 312.70 118.70 0,01 13 21
PFHxA ° 2 312.70 268,70 0,01 13 10
13C 2-PFHxA olduğunu 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 1 ° OLDUĞUNU 332.16 168.90 0,01 10 12
2 ° HFPO-DA OLDUĞUNU 332.16 286.90 0,01 10 6
PFHpA ° 1 362.65 168.65 0,01 14 17
PFHpA ° 2 362.65 318.70 0,01 14 10
PFHxS ° 1 398.65 79,90 0,01 50 38
PFHxS ° 2 398.65 98.80 0,01 50 32
13C 4-PFHxS olduğunu 402.65 83.90 0,01 50 38
PFOA ° 1 412.60 168.70 0,01 15 18
PFOA ° 2 412.60 368.65 0,01 15 11
13C 4-PFOA OLDUĞUNU 416.75 371.70 0,01 15 11
PFNA ° 1 462.60 218.75 0,01 15 17
PFNA ° 2 462.60 418.60 0,01 15 11
PFNA OLDUĞUNU 467.60 422.60 0,01 15 11
PATLAMA ° 1 498.65 79,90 0,01 60 48
PATLAMA ° 2 498.65 98.80 0,01 60 38
13C 4-PATLAMA OLDUĞUNU 502.60 79.70 0,01 60 48
PFDA ° 1 512.60 218.75 0,01 16 18
PFDA ° 2 512.60 468.55 0,01 16 12
13C 2 - PFDA OLDUĞUNU 514.60 469.55 0,01 16 12

Tablo 4: Örnek geçiş tablosu ve PFAC-kendi MXA, HFPO-DA birlikte içeriği için MS/MS parametreleri

Zaman
(min)		 % A
(2.5 mM amonyum asetat % 5 MeOH içinde)		 % B
(2.5 mM amonyum asetat % 95'i MeOH içinde)
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

Tablo 5: Örnek Gradyan olmayan hedef analizi LC ayrılması için

Profinder parametresi Ayar değeri
Ayıklama pik yüksekliği filtre 800 sayar
İzin verilen Ion(s) -H / + H
Özellik ayıklama izotop modeli Yaygın organik moleküller
İzin verilen ücret Birleşik 2 - Jan
Bileşik iyon sayısı eşiği İki veya daha fazla iyonları
Hizalama RT tolerans 0.40 min + % 0,0
Hizalama kitle tolerans 20.00 ppm + 2.0mDa
Son işlem mutlak yükseklik filtre > = 10000 sayar bir örnek
MFE puanı filtre son işlem > = 75 bir örnek
En yüksek entegrasyon algoritması Çevik 2
En yüksek entegrasyon yükseklik filtre > = 5000 sayar
İyon mutlak yükseklik filtre tarafından bul > = 7500 sayar bir örnek
İyon puanı filtre tarafından bul > = 50,00 içinde bir örnek

Tablo 6: Moleküler özellik çıkarma ve hizalama ayarları Profinder yazılım. Tüm listelenmemiş değerleri veri işleme için kendi varsayılan ayarları korunur.

İyon bereket eşik Özellik eşikleri Eşik çoğaltmak (n = 5) Çalışma Zamanı Özellikleri Çoğalt eşiği geçmek CV eşiği geçmek Özellikleri TIC % 90
1 x S/N 2000 Hiçbiri 8.15 987 505 421 91
2 x S/N 5000 Hiçbiri 5.02 707 357 313 93
3 x S/N 10000 Hiçbiri 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

Tablo 7: Örnek işlem zamanı ve kimyasal özelliği tanımlamaları için farklı özellik ayıklama eşikleri karşılaştırılması.

Figure 1
Resim 1 : Toplam iyon Kromatografik ve bir alt perfluorinated eter standartlar kümesi ayıklanan iyon chromatograms. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2 : Azalan analitik eğrisi inşaat kalitesini gösteren bileşikler için temsilcisi kalibrasyon eğrileri. En soldaki paneli kaliteli kalibrasyon gösterir; Orta Masası hazırlama çiftleri, özellikle yüksek konsantrasyonlarda arasında bir bileşik zavallı hassasiyetle gösterir; Sağ Panel kalibrasyon aralığı yüksek sonunda düz yanıt ve daha düşük sonunda algılanabilir sinyal sonuçlanan bir eğrisi zavallı hassas ve düşük doğrusal dinamik aralığı ile gösterir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3 : Yüzey su akıntıya karşı toplanan ve fluorochemical üretim yeri aşağı ayıklar için toplam iyon chromatograms (TIC) overlaid. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4 : Ayıklanan iyon chromatograms (EIC) herkes için tanımlanan birden çok fluorochemical sınıfları içeren yüzey su örneği üzerinden kimyasal özellikleri. Farklılaşma için farklı bir renk her kimyasal izidir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5 : Hexafluoropropylene oksit dimer asit (HFPO-DA) tanımlanan bir kimyasal özellik için ham ve tahmin edilen bilgilerin kavramsal diyagram. Kimyasal özellikleri üzerinden ham veri yazılım çıkarma MS ölçümleri derlenmiş ve Kromatografik içerir (örneğin, saklama süresi (RT)) ve kütle spektrometresi bilgi. Tahmin edilen formül, yapıları ve kimyasal kimlik ham ölçüm verilerini her özellik için oluşturulur. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 6
Şekil 6 : Kitle kusur arsa kimyasal özellikler bir üretim deşarj (kırmızı, sol) ve başvuru yüzey su (mavi, doğru)'da belirtilen için. Fluor bileşikleri yakınındaki ve kesikli aşağıda sıfır satır düşer. Arka yüzey su örneği (sağda) kalıcı PFOA/PFOS serisinde unutmayın. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 7
Şekil 7 : Kitle vs kitle kusur arsa yüzey su örneği tanımlanan ve tarafından etiketli homolog serisi ile tanımlanamayan kimyasal özellikleri için nontarget R paket. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 8
Şekil 8 : Bilinmeyen bir kimyasal özellikleri kütle spektrumu ile aynı monoisotopic üç olası kimyasal formülü öngörülen izotopik yoğunluklarda Mass Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 9
Şekil 9 : Perfluorinated eter ile bileşik parçalanma spektrum açıklamalı parçası doruklarına. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 10
Şekil 10 : Eşikleri filtreleme grafik olarak gösterilmesi. Soldan sağa doğru iyon bereket eşik kimyasal özelliği kitle spectra için bereket eşik ayıklanan Kromatografik özellikler için özellik ve eşik özelliği algılama frekansı onaylatılacak enjeksiyon denemede için çoğaltır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Discussion

Yazarlar ifşa gerek yok.

Disclosures

Burada, kütle spektrometresi tarafından bir protokol sıralı hedeflenen miktar ve sigara hedefli çözümleme fluor bileşikleri su mevcut. Bu metodoloji bilinen fluorochemical bileşikler nicel düzeyleri sağlar ve onların bereket yarı kantitatif tahminler ile ilgili örnekleri bilinmeyen kimyasallar tanımlar.

Acknowledgements

ABD Çevre Koruma Ajansı kendi Office araştırma ve geliştirme, yoluyla finanse ve burada açıklanan araştırma yönetilir. Bu belge ABD Çevre Koruma Ajansı, Office araştırma ve geliştirme tarafından gözden geçirilmiş ve onaylanmış yayın için. Bu makalede görüşler yazarlar ve gösterim veya ABD Çevre Koruma Ajansı politikalarını temsil değil. Bu araştırma kısmen bir randevu için ulusal pozlama araştırma laboratuvarı için bilim ve eğitim yoluyla arasında kurumlararası anlaşma DW89992431601 Oak Ridge Enstitüsü tarafından yönetilen doktora sonrası araştırma programı tarafından desteklenen ABD Enerji Bakanlığı ve ABD Çevre Koruma Ajansı.

Materials

Acqity ultra yüksek performanslı sıvı kromatografi sistemi Waters CorporationPFC analiz kiti (176001744) ile modifiye edilmiştir; PFAS arka planı kontrol edilir ve düşük olduğu onaylanırsa eşdeğer UPLC sistemi kabul edilebilir
Amonyum asetatFluka17836Kütle spektrometresi derecesi% >99 saf
Amonyum HidroksitSigma-Aldrich338818
DengesiMettlerAB204S
BEH C18 ters faz UPLC sütunu, 2.1&kat; 50&nbk; mm, 1.7  μ m Waters Corporation186002350
Çift pistonlu şırınga pompası Waters CorporationSPC10-C
Buzul Asetik AsitSigma-AldrichARK2183 
Cam Mikrofiber FiltrelerWhatman1820-070
Yüksek yoğunluklu polietilen numune şişesi Nalgene2189-0032 
Yüksek Çözünürlüklü Kütle SpektrometresiÇeşitliKütle Spektrometresi, < 10 ppm ve MS/MS verilerinin toplanması. Bu çalışmada Agilent 6530 qTOF ve Thermo Fisher Orbitrap Fusion kullanılmıştır
MetanolSigma-Aldrich
Nitrik Asit (%35 a/a)Thermo Fisher ScientificSVCN-5-1Konsantre nitrik asit ve reaktif suyu kullanılarak evde hazırlanabilir
Polipropilen Buchner hunisiACE Glass12557-09 
Polipropilen senitrfüj tüpü ve kapağıBD Falcon352096
Polipropilen Vakum Şişesi (1 L)NalgeneDS4101-1000
Quattro Premier XE üçlü dört kutuplu kütle spektrometresi Waters CorporationBunun yerine eşdeğer üçlü dört kutuplu veya daha iyi bir sistem kullanılabilir, hedeflenen analiz için yüksek hassasiyet ve stabilite sağlamalıdır
Reaktif SuPFAS içermediği belirlenen herhangi bir kaynak
Sodyum AsetatSigma-AldrichW302406
TurboVap nitrojen buharlaştırıcısı Kaliper Yaşam Bilimleri103198Bunun yerine eşdeğer sistemler veya döner vakumlu evaporatör kullanılabilir
Zayıf anyon değişimi SPE kartuşu (Oasis WAX Plus)Waters Corporation186003519
Standart Çözümler
2,3,3,3-Tetrafloro-2- (1,1,2,2,3,3,3,3-heptafloropropoksi)propanoik asit (HFPO-DA)WellingtonHFPO-DA
Ön analiz ve standart kullanılabilirliğe dayalı olarak belirlenecek ek hedeflenen bileşik standartları
Kütle etiketli HFPO-DAWellingtonM2HFPO-DA
Doğal PFCA/PFAS Karışımı (2 ug/mL)WellingtonPFAC-MXAveya PFAC-MXB; veya ilgilenilen bileşikleri içeren ayrı ayrı hazırlanmış karışım
Kararlı izotop etiketli PFCA/PFAS Karışım (2 ug / mL) WellingtonMPFAC-MXAveya MPFAC-MXB; veya Yerel PFAS'lar için uygun şekilde ilgilenilen bileşikleri içeren ayrı ayrı hazırlanmış karışım
Software< / strong>
Mass Profiler ProfessionalAgilentVeya açık kaynaklı yazılım paketleri
ProfinderAgilentVeya açık kaynaklı yazılım paketleri

References

  1. . Provisional Health Advisories for Perfluorooctanoic Acid (PFOA) and Perfluorooctane Sulfonate (PFOS). United States Environmental Protection Agency. , (2009).
  2. . Lifetime Health Advisories and Health Effects Support Documents for Perfluorooctanoic Acid and Perfluorooctane Sulfonate. United States Environmental Protection Agency. , 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. , (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, 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. , (2016).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission

Play Video

Ücret belirlenmesi- ve Polyfluorinated kimyasal türler ile kombine hedef ve hedef tarama olmayan yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi iş akışı
Contact Us Recommend to Library
Research
Business
Education
Solutions
About JoVE
Others
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies