一针进样,灵敏度跃升:ZenoTOF 8600突破污水毒情监测技术瓶颈

2026-06-24 14:28:54, SCIEX SCIEX


污水监测是区域毒情客观反映的“晴雨表”,而精神活性物质及其代谢物浓度极低(ng/L级)、种类复杂,传统方法前处理繁琐、灵敏度不足、难覆盖未知物,一直是监测难点。


SCIEX ZenoTOF 8600液质联用系统,创新直接进样全流程方案,无需复杂前处理、超高灵敏、筛查定量一体化,完美破解污水监测痛点,提供了一套真正“从筛查到定量”的完整解决方案。



传统方法需要复杂前处理,而该方案无需SPE富集、净化等复杂操作,仅仅通过污水样品中加入内标→离心→过滤膜,直接上机,大幅缩短前处理时间,批量样本高通量分析无压力,轻松应对大规模监测任务。



一套平台、两种采集模式,无缝衔接未知物非靶向筛查与70+种目标物精准定量(图1)。使用IDA-CID/EAD模式进行精准筛查和快速鉴定未知精神活性物质;使用MRMHR模式,严格符合JD/Y JY 02.15—2023规范,fg级超高灵敏,线性r>0.995,回收率80%-120%,数据精准可靠。

图1. 污水中精神活性物质及代谢物的全流程检测图,

包括筛查实验和靶向定量实验


从上方的流程图可以看出,筛查分为靶向和非靶向筛查。靶向筛查主要是对数据库中所有化合物进行靶向筛查,通过质量误差、同位素分布、谱库匹配等多维度快速锁定化合物;一次进样,同时完成“查找”和“鉴定”(图2)。非靶筛查主要是通过自动提峰、自动推测分子式、检索数据库进行鉴定,同时未鉴定出化合物,检索Chemspider快速获得潜在结构式,匹配结构式和MS/MS谱图信息,快速捕捉潜在未知物(图3)。

图2. 检索数据库,快速筛查鉴定未知化合物示例。该化合物Mass Error 0.3ppm,Isotopic Ratio 3.7%,数据库匹配Library Score为100%,鉴定为Papaverine(罂粟碱)。

图3.  非靶向筛查数据处理,筛查鉴定未知化合物示例。自动拟合加合离子,自动推测分子式,鉴定为Acetaminophen(对乙酰氨基酚)。



针对污水中最难的问题,同分异构体区分,传统CID碎片存在异构体难分辨的挑战。ZenoTOF 8600提供EAD(电子活化解离)和CID(碰撞诱导解离)两种碎裂模式。EAD自由基碎裂+CID气体碎裂模式互补,提供独特特征碎片(如:合成大麻素SC-78/SC-110,图4),轻松破解同分异构体鉴定难题,结构解析可信度拉满。

图4. 同分异构体SC-78和SC-110 EAD谱图;  A. SC-78与SC-110 CID谱图; B. SC-78与SC-110 EAD谱图,及其结果碎裂位点; C. 主要差异碎片离子I区(m/z140-200Da)放大谱图; D. 主要差异碎片离子II区(m/z280-350 Da)放大谱图。



ZenoTrap专利技术可提升离子利用率,并捕获更多碎片离子。相比普通Zeno Off模式,Zeno On状态下:

IDA筛查模式

灵敏度提升约10倍,痕量未知物轻松检出;

MRMHR定量

灵敏度提升3-10倍,ppt级痕量物质稳定检出,无惧污水复杂基质干扰。

图5. 提取化合物LSD的XIC谱图,RT对应的TOF MS谱图中,可见m/z324.2069的强度较低,相比Zeno On和Zeno Off采集下的MS/MS谱图,灵敏度提高约10倍。



基于JD/Y JY 02.15—2023规范,通过MRMHR模式,对70+种新精活及其代谢物进行定量,完全符合行业规范的灵敏度、线性、回收率等要求。灵敏度达fg级检出限(图6)。

图6. 部分化合物1ppt提取离子流色谱图



ZenoTOF 8600创新直接进样全流程方案,提供了一套真正“从筛查到定量”的完整解决方案。


核心特点:

✔ 直接进样→极速通量
✔ 一体化分析→单平台,满足筛查和定量双需求
✔ CID+EAD双碎裂技术→提升鉴定可信度
✔ Zeno Trap→极致灵敏度
✔ MRMHR高通量定量→满足JD/Y JY 02.15—2023规范要求


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