安捷倫:您知道室內塵埃含有哪些污染物嗎?
隨著新型冠狀病毒肺炎 (COVID-19) 疫情在全球范圍內爆發,許多國家/地區開始采取封閉式管理,如居家隔離,來防止病毒的進一步傳播與擴散。人們在家時間明顯增加,相應地接觸室內塵埃中各種化學物質的幾率也大大增加,暴露其中會給人體健康帶來潛在危害。
此前已有研究表明,室內塵埃會受到多種化學物質的污染,如農藥、個人護理用品、增塑劑、阻燃劑和多氟化合物等。由于這些化合物具有不同的理化特性和結構,此類研究通常采用靶向分析方法研究一類或幾類化合物。隨著高分辨率質譜的不斷發展,現在不僅可以檢測具有可用標樣的已知化合物(目標物),還可以通過數據庫或譜庫篩查預期化合物(疑似物),甚至還可以通過仔細檢查高分辨率質譜結果鑒定以前未知的化合物(非目標物)。
LC/Q-TOF + GC/Q-TOF,最強室內塵埃篩查分析平臺
加州大學戴維斯分校公共衛生科學系和健康與環境中心,使用安捷倫 LC/Q-TOF + GC/Q-TOF,將靶向分析、疑似物分析和非靶向篩查分析相結合。共收集并分析了來自加利福尼亞州薩克拉門托市和夫勒斯諾市 38 個家庭的塵埃樣品。
此次研究目標是:1)測定來自不同家庭的塵埃樣品中的已知和未知化學物質;2) 比較不同家庭組的化學指紋信息。
核心要點搶先看
在 38 個塵埃樣品中,通過 GC/Q-TOF 檢測并識別 86 個化合物(59 個靶向和 27 個非靶向);通過 LC/Q-TOF 檢測并識別了 204 個化合物(42 個靶向,79 個疑似以及 83 個非靶向)LC-Q/TOF 和 GC-Q/TOF 對于完全分析樣品中的化合物都是必需的
GC-EI MS 優勢:可重現的碎片離子譜圖以及包含大于 200000 個化合物的譜庫
LC/Q-TOF 優勢:為疑似物篩查方法提供準分子離子信息;MS/MS 譜圖配合虛擬碎裂對于識別缺乏 MS/MS 信息的化合物(未知的)有很大幫助
靶向分析
方法驗證獲得了良好的絕對回收率(一式三份加標樣品的提取回收率,76 種 GC/Q-TOF 分析的目標化合物中 80% 以上絕對回收率高于 75%,56 種 LC/Q-TOF 分析的目標化合物中 80% 以上絕對回收率高于 50%。LC/Q-TOF 分析的目標化合物的方法檢測限 (MDL) 普遍更低。總體來說,50% 的化合物 MDL 低于 10 ng/g 塵埃,80% 的化合物 MDL 低于 100 ng/g 塵埃。
疑似物篩查
通過全離子 MS/MS (AIM) 在單次進樣中可獲得分子離子精確質量和碎片離子。在安捷倫 MS/MS 譜庫中搜索碎片離子,可以確認目標化合物/疑似物。為確保碎片離子來自目標化合物而非基質干擾物質,可以采用共流出得分對子離子進行色譜確證。目前,采用兩種安捷倫個人化數據庫與譜庫 (PCDL) — 法醫毒理 PCDL(8000 種化合物)和農藥 PCDL(1700 種化合物)— 進行篩查,在應用自動過濾標準并手動檢查之后,可在室內塵埃中初步鑒定出 97 種化合物。
鑒定出的其中一種化合物是殺菌劑抑霉唑(分子式 C14H14Cl2N2O),其通常用于防止柑橘類水果腐爛,對人體可能有致癌作用。質量偏差為 +4.5 ppm,同位素模式解釋了為何兩個 Cl 原子使同位素匹配得分達到 97 分(滿分 100)。此外,5 個主要碎片離子與 [M + H]+ 共洗脫。通過比對參比標樣的保留時間明確確認了該化合物。38 份塵埃樣品中有 29 份檢測到了這一化合物。
使用優化譜庫和自動化軟件工作流程進行疑似物篩查效果顯著,無需購買數千種標樣或優化靶向方法,即可輕松鑒定數十種化合物。比如,通過此方法檢測到了此前室內塵埃研究中未檢測過的 21 種藥物,包括苯海拉明、咪康唑和雙氯芬酸。
非靶向篩查
LC/Q-TOF 分析以全掃描模式(正離子和負離子)采集數據,并使用 Agilent Profinder 軟件進行遞歸性特征提取。簡而言之,該軟件在第一個樣品中搜索和識別分子特征(一組相應的離子,即同一化合物的加合物和同位素,這些離子在特定 RT 處形成色譜峰),并與后續樣品進行比較。在第二步中,在每個樣品中掃描共有特征列表的平均精確質量和 RT,檢查在第一步(遞歸性特征提取)中是否有特征被遺漏。
接下來,利用 Agilent Mass Profiler Professional (MPP) 軟件扣除空白,從特征列表中篩選出 2300 個特征(正離子和負離子)。通過在所測量的 RT 處觸發選定特征的 [M - H]- 或 [M + H]+ 質量,在靶向 MS/MS 模式 (CE = 20) 下重新運行所選特征強度最高的樣品。利用 MS/MS 信息,通過以下兩個虛擬碎裂軟件包對特征進行初步鑒定:安捷倫分子結構關聯 (MSC) 工具和程序 MetFrag。
GC/Q-TOF 分析需要利用安捷倫未知物分析軟件,通過質譜解卷積提取非靶向特征。接下來,軟件將每個特征的譜圖與 NIST 14 譜庫進行比較,計算出匹配因子。
(責任編輯:金利儀器lyh)