三重四極桿系統(tǒng)中通過優(yōu)化的質(zhì)譜循環(huán)時(shí)間提高水中 PPCP 的檢測(cè)通量
前言:藥物和個(gè)人護(hù)理用品 (PPCP) 是地表水中的污染物來源。地表水中的 PPCP 會(huì) 對(duì)野生動(dòng)植物帶來負(fù)面影響。而 PPCP 在水中的濃度通常特別低,要想對(duì)這 些化合物進(jìn)行高通量分析特別困難,需要先進(jìn)行耗時(shí)的固相萃取 (SPE),然后 再聯(lián)用液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜儀 (LC/MS/MS) 進(jìn)行分析。此外,PPCP 包括多種化合 物,種類不一,化學(xué)特性各有不同。因此,需要使用具有正、負(fù)離子化模式的 高靈敏度質(zhì)譜儀進(jìn)行高通量綜合分析。 本應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)評(píng)估了具有優(yōu)化 MRM 間延遲時(shí)間的改良版軟件和固件,其在配備離 子漏斗的三重四極桿質(zhì)譜儀中使用,無需進(jìn)行 SPE 操作,直接進(jìn)樣水樣即可分 析,提高了 PPCP 的分析通量。 我們還對(duì)地標(biāo)水中濃度低至 0.5 ng/L 的 32 種候選 PPCP 化合物進(jìn)行了篩查和定 量,分析數(shù)據(jù)展示了高準(zhǔn)確度和精度。
實(shí)驗(yàn)部分:樣品前處理 所選 PPCP(EPA 方法 1694 中的 32 種 化合物以及之前報(bào)道過的水污染物) 的純標(biāo)準(zhǔn)品購自 Sigma(Sigma-Aldrich 公司,美國(guó)密蘇里州圣路易斯)。校準(zhǔn) 標(biāo)樣使用濃度為 0.1 ng/L 至 1000 ng/L 的由 Milli-Q 純化后的高純水制備。對(duì) 三種不同來源的水樣(來自德國(guó)兩條 河流的地表水:樣品 2A 和 3A;來自 德國(guó)一家污水處理廠的流出樣品:樣 品 4A))進(jìn)行 PPCP 定量分析。樣品 前處理包括使用 0.22 mm 濾膜將等量的 每個(gè)樣品過濾到樣品瓶中。隨后,將 40 µL 樣品直接注入 LC/MS/MS 系統(tǒng)中 進(jìn)行分析。采用 MRM 在快速極性切 換模式下對(duì) PPCP 進(jìn)行檢測(cè)。 LC/MS/MS 將 Agilent 1290 Infinity II UHPLC 系統(tǒng) 與配備安捷倫噴射流 (AJS) 離子源的 Agilent 6495 三重四極桿質(zhì)譜儀聯(lián)用, 進(jìn)行 UHPLC-MS/MS 分析
結(jié)果與討論:對(duì)水樣中的 PPCP 進(jìn)行快速 LC/MS/MS 分析 采用制備的 PPCP 標(biāo)樣對(duì) UHPLC/MS/MS 方法進(jìn)行初始優(yōu)化。圖 1 顯示了 20 ng/L 水樣中所選的 32 種 PPCP 的疊加 MRM 色譜圖。大多數(shù)化合物可以在低至 0.5 ng/L 的濃度下進(jìn)行檢測(cè),無需進(jìn) 行樣品富集。
大多數(shù)被監(jiān)測(cè)的 PPCP MRM 離子對(duì)能 夠在 0.5 ms 的駐留時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出,相 對(duì)于 5 ms 的駐留時(shí)間,信號(hào)丟失最 少。圖 2 顯示了文拉法辛和卡馬西平 在駐留時(shí)間為 0.5 ms 和 5.0 ms 時(shí)使用 優(yōu)化 MRM 間延遲所采集到的 MRM 色 譜圖的疊加圖。圖 2 中的數(shù)據(jù)顯示了 在駐留時(shí)間較短時(shí)使用合適的 MRM 延 遲時(shí)間能夠有效保持離子的強(qiáng)信號(hào)。 水中 PPCP 分析的準(zhǔn)確度和精度 在 0.5 ng/L 至 1000 ng/L 的濃度范圍內(nèi) 評(píng)估 PPCP 的準(zhǔn)確度和精度。 圖 3 顯示了對(duì)雙氯芬酸(負(fù)離子化模 式)和文拉法辛(正離子化模式)從 低至 0.5 ng/L 的定量下限 (LLOQ) 到高至 1 µg/ L 的定量上限 (ULOQ) 的 11 個(gè)標(biāo)樣 濃度進(jìn)行評(píng)估所得到的校準(zhǔn)曲線。每 個(gè)濃度進(jìn)行 10 次重復(fù)進(jìn)樣計(jì)算,得出 準(zhǔn)確度和精度。該評(píng)估獲得了優(yōu)異的 分析精度(LLOQ 處 RSD% < 10%)及 平均準(zhǔn)確度 (85%–112%)。
圖 4 顯示了本研究中所評(píng)估的兩個(gè) 0.5 ng/L PPCP 實(shí)例的疊加 MRM 色譜 圖??梢钥吹?,亞 ng/L 濃度水平的分 析物中莠去津 (4A) 和地爾硫卓 (4B) 的 定量離子和定性離子的響應(yīng)度重現(xiàn)性 較好 (RSD% < 10%)
結(jié)論:優(yōu)化的 MRM 間延遲時(shí)間使所用的駐 留時(shí)間縮短至 0.5 ms,同時(shí)將分析物 的信號(hào)損失降至低。 將大體積進(jìn)樣器 (LVI)、UHPLC 以及較短 的 MRM 駐留時(shí)間相結(jié)合,僅需 6 min 即可完成全部 32 種 PPCP 的高通量分 析,具有相當(dāng)出色的定量限;這是地 表水分析中需要考慮的一個(gè)重要因素。 本研究中所報(bào)道的快速極性切換 UHPLC/MS/MS 方法能夠在正/負(fù)離子化 ESI 模式下對(duì)候選 PPCP 進(jìn)行快速篩 查,此方法在水樣定量分析中具有較 高的準(zhǔn)確度和精度,且無需對(duì)分析物 進(jìn)行耗時(shí)的 SPE 預(yù)濃縮。
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