2023-03-15 16:45:37, 飞飞 赛默飞色谱与质谱分析
关注我们,更多干货和惊喜好礼
邢江涛
2022年国家颁布的《新污染物治理行动方案》中指出,新污染物是指新近发现或被关注,对生态环境或人体健康存在风险,尚未纳入管理或者现有管理措施不足以有效防控其风险的污染物。与此对应的是,国际上一般认为新污染物(Emerging contaminants, ECs)是那些仅在过去二三十年中因缺少能够在复杂基质中检测痕量浓度(μg/L水平)的分析方法而被广泛研究的环境污染物。因此,色谱和质谱技术的进展是推进新污染物研究的前提和关键。例如,从首次使用GC/MS检测地表水中的药物到使用LCMS检测地表水中更广泛存在的新污染物就花费了27年。美国著名化学家Diana S. Aga在一篇综述文章中,就表达了这一观点[1]。Aga通过回顾过去20多年来 3500多篇关于ECs的论文,发现相关研究近年来呈指数级增长趋势(图1),在这一过程中也见证了仪器技术的飞速发展(图2)。
More
Diana S. Aga
瑞士联邦环境科学与技术研究所(ETH/EAWAG)
博士后研究员,现任美国布法罗大学教授
被授予国家科学基金会职业生涯奖
Journal of Hazardous Materials期刊编辑
团队一直致力于基于HRMS开发高效的非靶向分析(NTA)工作流程,从发现环境中的新污染物到受影响生物体中代谢物的轮廓分析
基于HRMS的NTA分析是当下的热点,也是未来的趋势。时任EAWAG负责人的Juliane Hollender博士认为,具有越来越高分辨率的质谱与LC和GC的联用技术的发展,结合高效能的算法策略,能够大大拓宽分析窗口,实现越来越复杂的数据处理,这预示着NTA在确定污染物的“优先关注清单”和监管评估中具有巨大潜力[2]。与此如出一辙,中国科学院生态环境研究中心的江桂斌院士团队通过研究认为,效应导向分析方法(EDA)的应用在确定优先关注的新污染物研究中非常关键,而HRMS对中未知活性组分的非靶标分析具有重要作用。同时考虑到基质的复杂性,一般的指导性原则是,分析环境样品和生物样品的质谱分辨率应该分别不低于30000和100000[3]。
Juliane Hollender
瑞士联邦环境科学与技术研究所(ETH/EAWAG)
水产科学技术部门负责人
团队一直致力于地表水、地下水及废水等污染物分析及处理等研究
她的环境化学研究整合了如Orbitrap的高分辨质谱、色谱及生物转化等其他学科
在她最近的研究中,被引用最多的论文集中在:环境化学、废水、风险分析、质谱分析和鉴定等
Orbitrap-HRMS同时具有优秀的定性与定量能力,能够很好的应对复杂环境基质中多种痕量物质分析所带来的技术挑战,非常适合环境新污染物的靶向分析和非靶向分析。GC-Orbitrap/MS作为LC-Orbitrap/MS的补充,两者结合可以实现复杂环境样品中更多污染物的研究与分析。GC-Orbitrap/MS出色的稳定性和易操作性,结合赛默飞气质产品的经典黑科技—NeverVent技术与PPINICI技术,让从事新污染物的科学研究变得更常规,让从事新污染物的常规分析变得更高级。
△Orbitrap Exploris GC 系列
01
靶向分析方面
德国霍恩海姆大学的Kerstin Krätschmer评价了GC-Orbitrap/MS在SCCPs分析中的性能[4]。出色的分辨率能够显著区分来自MCCPs及PCBs的干扰,从而提高定量的准确性,同时也可以弱化色谱分离(图3、表1)。出色的灵敏度也为SCCPs的定量分析带来便利(表2)。
More
注:若将表1中Rmin换算成除磁质谱外的HRMS分辨率计算方式(FWHM),则HRMS需要具备至少两倍于Rmin的分辨率能力。
▽表2 与其他已发表方法相比,GC-Orbitrap/MS得到的检测限(单位:pg/μL)
(点击查看大图)
02
非靶向分析方面
在Juliane Hollender率先提出的基于LC-HRMS鉴定未知化合物的评级体系基础上(文章被引次数1136),美国纽约州立大学Steven C. Travis与耶鲁大学Jeremy P Koelmel分别提出了基于GC-Orbitrap/MS技术的未知化合物鉴定评价体系[5][6]。该体系旨在为GC-HRMS产生的大量化学数据提供赋值置信度的化学注释标准化方法,从而传达对定性结果的信心。
△图4 未知化合物注释评价体系
(点击查看大图)
来自荷兰乌得勒支大学的Hanna M. Dusza利用GC-Orbitrap/MS技术开展羊水中非极性内分泌干扰物EDCs的靶向与非靶向分析研究[7]。文中提到,靶向分析显示足月羊水中存在42种已知的EDCs,包括二噁英和呋喃、多溴二苯醚、农药、多氯联苯和多环芳烃。非靶向分析显示有14110个特征,其中3243个与谱库匹配。数据过滤策略初步确定了121种化合物。进一步的数据挖掘和电子预测共发现69例疑似EDC。选择其中14种化学品进行确认,12种具有生物活性。
△图5 EDCs研究技术路线
(点击查看大图)
本文总结
借用Juliane Hollender的观点:基于HRMS的非靶标分析在环境领域中的应用时代已到来。这一观点也可以从利用GC-Orbitrap/MS技术发表的文献中,环境领域的应用位居第一来佐证。
更多有关GC-Orbitrap/MS技术在新污染物领域的方案,请拨冗垂询!
参考文献
向上滑动查看完整文献名称
如需合作转载本文,请文末留言。
11-21
安捷伦公布Q4及全年财报:营业收入达预期值高点,每股收益超预期11-21
感恩回馈丨3D探秘 电子显微镜科技的魔法视界11-21
应用速递 | MaxPeak Premier色谱柱定量分析超短链到长链的PFAS11-21 沃特世
【网络讲座】选对色谱柱,工作更高效!11-21 沃特世
福利再返场!AZtecFlex学生版特惠价格再延期,多买多惠!11-21 牛津仪器
报计划清单 | 2024 等离子刻蚀及沉积工艺设备选型指南11-21 牛津仪器
会议邀请:艾捷博雅诚邀您相聚第八届中国分析仪器学术大会11-21 Agilebio
大咖解读文献 直播回放|中国矿业大学周宏伟教授团队-刘泽霖博士:低场核磁三轴压缩损伤作用下煤中孔隙-裂缝结构演变的原位观测和建模11-21 纽迈分析
哈希邀您共赴青岛在线仪器展!11-21
应用汇总 | 看NanoTemper如何在结构生物学领域大显身手!11-21 NanoTemper
直播预告 | 如何通过多参数稳定性表征来降低ADC开发过程中的风险?11-21 NanoTemper
喜报 | 欧品检测技术(辽宁)有限公司取得CNAS实验室认可证书11-21 欧品检测
通过串联N-芳基化和硝基还原合成一种利扎霉素类似物的千克级规模中间体11-21 培安科技
推动行业发展 促进技术创新|祝贺【新能源材料生产工艺及装备标准化制定发展论坛】成功举办!11-21
技尔官网全新改版亮相!为您带来更专业的色谱体验!11-21
双氯芬酸钠有关物质的分析11-21
光谱技术应用 | 吸光度11-21
PM2.5中金属元素走航监测系统技术要求及监测规范发布11-20
十年传承与探索:Quanta 650 FEG 电镜与内蒙古工业大学分析测试室的特色管理典范之旅11-20