王昆 黃新文 林坤德
摘 要 建立了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)前驅(qū)離子掃描(PIS)非靶向篩查鹵代有機(jī)物的分析方法。鹵代有機(jī)物在PIS分析中產(chǎn)生的鹵素碎片離子能通過(guò)PIS Q3預(yù)設(shè)的質(zhì)核比通道(m/z 35、37、79、81和127),根據(jù)通過(guò)的質(zhì)核比通道可判斷鹵代有機(jī)物種類(lèi),并獲取其分子離子質(zhì)核比信息,而非鹵代有機(jī)物無(wú)法通過(guò)PIS Q3的篩選。當(dāng)Q2碰撞能為50 eV時(shí),PIS對(duì)鹵代有機(jī)物具有較高的靈敏度。利用伯努利概型總結(jié)了不同鹵代有機(jī)物的理論同位素峰數(shù)量和豐度比的規(guī)律,結(jié)合PIS分析結(jié)果可判斷有機(jī)物攜帶鹵素原子數(shù)量。本方法成功應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室樣品和海水中鹵代有機(jī)物的篩查,未來(lái)有望用于其它環(huán)境樣品中鹵代有機(jī)物的快速篩檢。
關(guān)鍵詞 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜; 前驅(qū)離子掃描; 鹵代有機(jī)物; 同位素豐度比
1 引 言
鹵代有機(jī)物不僅在自然界中分布廣泛,而且對(duì)生態(tài)系統(tǒng)安全、人類(lèi)健康有較大的威脅[1]。截至2015年,僅天然鹵代有機(jī)物就已被發(fā)現(xiàn)逾5000余種[2]。部分鹵代有機(jī)物被證實(shí)是環(huán)境激素類(lèi)物質(zhì)[3]。其中,鹵代脂肪烴、多氯聯(lián)苯、氯代苯酚、含氯農(nóng)藥等多種鹵代有機(jī)物被美國(guó)環(huán)保局列為“優(yōu)先控制污染物”[4]。鹵代有機(jī)物在自然環(huán)境中性質(zhì)穩(wěn)定,能長(zhǎng)時(shí)間殘留于水、土壤和底泥中[5]。隨著環(huán)境中檢出的鹵代有機(jī)物種類(lèi)不斷增加,其環(huán)境化學(xué)行為、控制方法及生態(tài)毒理效應(yīng)備受關(guān)注,而建立準(zhǔn)確、高效的鹵代有機(jī)物分析方法則是進(jìn)行上述研究的基礎(chǔ)。基于液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(LC-MS)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)的鹵代有機(jī)物定量分析方法[6,7]雖然靈敏度高,但通常是針對(duì)某種或某類(lèi)物質(zhì),且不具備非靶向篩查能力,導(dǎo)致許多未知鹵代有機(jī)物無(wú)法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。因此,亟需建立快速、簡(jiǎn)單的鹵代有機(jī)物篩查方法。
許多研究已經(jīng)利用GC-MS、GC×GC-TOF MS檢測(cè)未知鹵代有機(jī)物[8,9],但現(xiàn)行的大部分非靶向篩查方法對(duì)極性鹵代有機(jī)物不具備特異性?;贚C-MS/MS前驅(qū)離子掃描(PIS)的分析方法因其能根據(jù)目標(biāo)物攜帶的特征基團(tuán)進(jìn)行非靶向篩查[10~15]而備受關(guān)注。Zhang等[11]利用LC-MS/MS的PIS建立了一種飲用水中極性溴代有機(jī)物的篩查方法,成功用于飲用水中溴代消毒副產(chǎn)物的篩查。李歡等[14]采用PIS法篩查了溴代苯酚類(lèi)物質(zhì)在氯消毒過(guò)程中生成的溴代中間產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)了一組具有五元環(huán)結(jié)構(gòu)的新型消毒副產(chǎn)物三鹵代-羥基環(huán)戊烯二酮。目前,關(guān)于LC-MS/MS的PIS單次進(jìn)樣實(shí)現(xiàn)混合鹵代有機(jī)物的非靶向篩查尚未見(jiàn)報(bào)道,值得進(jìn)行研究。
PIS模式的具體工作原理如下[16]:當(dāng)PIS Q3 設(shè)為m/z 79時(shí),LC-MS/MS的質(zhì)量分析器Q3只能通過(guò)m/z=79的碎片離子。假設(shè)未知樣品中有含Br的X物質(zhì)和不含Br的Y物質(zhì),兩種物質(zhì)通過(guò)離子源電離后形成對(duì)應(yīng)的分子離子X(jué)和Y。X和Y依次通過(guò)質(zhì)量分析器Q1時(shí),Q1能夠記錄其m/z大小。隨后進(jìn)入碰撞活化室Q2與氮?dú)猓ɑ蚝猓┌l(fā)生碰撞,產(chǎn)生碎片離子。由于X含有Br原子,可產(chǎn)生79Br
和81Br碎片,m/z 79的79Br碎片可通過(guò)Q3篩選,在檢測(cè)器中產(chǎn)生信號(hào),并在PIS譜圖中顯示其分子離子大小。而Y在Q2碰撞過(guò)程中不產(chǎn)生含Br碎片,無(wú)法通過(guò)Q3篩選,故不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)。由于Br存在天然穩(wěn)定同位素79Br和81Br,當(dāng)待測(cè)物質(zhì)在PIS Q3 m/z 79和81下同時(shí)產(chǎn)生信號(hào),且結(jié)果能反映79Br和81Br的豐度比為1∶1,則認(rèn)為有溴代有機(jī)物檢出。同理,當(dāng)待測(cè)物質(zhì)在PIS Q3 m/z 35和37下同時(shí)產(chǎn)生響應(yīng),且結(jié)果能反映35Cl和37Cl豐度比為3∶1,則可認(rèn)為有氯代有機(jī)物檢出。 PIS Q3 m/z 127下產(chǎn)生信號(hào),則認(rèn)為有碘代有機(jī)物檢出。由于目前LC-QQQ MS/MS的PIS模式能實(shí)現(xiàn)4個(gè)PIS Q3 m/z通道的同時(shí)監(jiān)控,本研究嘗試采用單次進(jìn)樣實(shí)現(xiàn)混合鹵代化合物的非靶向篩查。
基于LC-MS/MS的PIS模式,本研究建立了一種簡(jiǎn)單、快速的鹵代有機(jī)物篩查方法,結(jié)合伯努利概型計(jì)算不同鹵代化合物的同位素峰數(shù)量及理論豐度比,判斷鹵代化合物中鹵素原子的取代個(gè)數(shù)。本方法成功應(yīng)用于氯過(guò)氧化物酶(CPO)催化生成鹵代咔唑以及海水中鹵代有機(jī)物的篩查。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器與試劑
Infinity 1290型LC-G6490A型QQQ MS/MS(美國(guó)Agilent公司); N-EVAP-111氮吹濃縮儀(美國(guó)Organomation公司); 固相萃?。⊿PE)裝置(上海CNW公司); KD-300DA數(shù)控超聲波清洗機(jī)(昆山超聲儀器公司)。
乙腈、甲醇、正己烷、甲基叔丁基醚(色譜純,美國(guó)Tedia公司); 甲酸(分析純,汕頭西隴化工公司); 3-溴咔唑(>97%)、3,6-二溴咔唑(>97%)、3,6-二氯咔唑、己烯雌酚(≥99%)、雌二醇(98%)、己烷雌酚(≥98%),購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich公司; 1,3,6-三溴咔唑(>98%)、3-氯咔唑(>98%)、1-溴-3,6-二氯咔唑(>98%)、1,3,6,8-四氯咔唑(>98%)、2,3,6,8-四氯咔唑(>98%),購(gòu)自加拿大Wellington實(shí)驗(yàn)室; 雌三醇(>98%,上海百靈威科技公司); 苯丙酸諾龍(99%,武漢貝爾卡生物醫(yī)藥有限公司); 填料量為500 mg的Oasis HLB SPE柱(美國(guó)Waters公司); 0.22 μm PTFE針式過(guò)濾器(天津津騰公司); 實(shí)驗(yàn)用水為超純水(電阻率≥18.2 MΩ·cm,Milli-Q Element系統(tǒng),美國(guó)Millipore公司)。
分 析 化 學(xué)第46卷
第11期王 昆等: 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜前驅(qū)離子掃描非靶向篩查鹵代有機(jī)物
2.2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定參數(shù)
色譜參數(shù):色譜柱為Agilent Proshell 120 EC-C18柱(100 mm×2.1 mm,2.7 μm); 流動(dòng)相為水(A)-乙腈(B); 梯度洗脫程序:0~5 min,5% B; 5~35 min,5%~95% B; 35~40 min,95% B; 40~45 min,5% B。流速為0.2 mL/min; 進(jìn)樣體積為10 μL。
質(zhì)譜參數(shù)分:離子源為電噴霧負(fù)離子(ESI-)模式; 分段設(shè)置為0~5 min,To waste模式; 5~45 min, To MS模式; 鞘氣溫度為350℃; 鞘氣流速為12 L/min; 干燥器溫度為300℃; 干燥器流速為16 L/min; 霧化器壓力為35 psi; 噴嘴電壓為1500 V; 毛細(xì)管電壓為4000 V; 破碎電壓380V; 碰撞氣為高純氮?dú)猓?9.999%); PIS模式時(shí),Q3檢測(cè)離子設(shè)為m/z 35、37、79、81或127,Q1 范圍為m/z 100~700,碰撞能為50 eV; 全掃描模式時(shí),范圍為m/z 100~700。
2.3 實(shí)際樣品的采集和預(yù)處理
2.3.1 CPO催化生成鹵代咔唑?qū)嶒?yàn)和預(yù)處理 實(shí)驗(yàn)方法參照文獻(xiàn)[17]。分別取20 μL一定濃度的咔唑標(biāo)準(zhǔn)使用液于1.5 mL Agilent進(jìn)樣瓶中,依次加入100 mmol/L pH 3.0 NaH2PO4/H3PO4緩沖溶液、不同濃度的NaX溶液、5 mmol/L H2O2和10 U/mL CPO,擰緊瓶蓋,渦旋振蕩混勻溶液,置于溫度為(25±1)℃的恒溫?fù)u床中避光反應(yīng)。反應(yīng)總體積為0.5 mL,咔唑初始濃度為1.0 μmol/L,H2O2和CPO初始濃度分別為500 μmol/L和1 U/mL。待取樣時(shí),向體系中加入0.5 mL正己烷-甲基叔丁基醚(90∶10, V/V)進(jìn)行萃取,靜置分層后收集有機(jī)相; 重復(fù)上述操作2次,合并有機(jī)相,氮吹至干,用甲醇定容至200 μL后直接分析。
2.3.2 海水的采集和預(yù)處理 2017年6月,在廈門(mén)西海域九龍江入???個(gè)采樣站位(A和B)采集表層水樣。采集的水樣用1 L鋁箔紙包裹的玻璃瓶盛裝,避光保存運(yùn)輸。樣品預(yù)處理采用水樣中多種有機(jī)物同時(shí)分析方法[18],具體操作如下:采用甲醇和超純水活化HLB固相萃取柱,500 mL待測(cè)水樣以4~6 mL/min的流速勻速通過(guò)HLB柱。上樣完畢后,先用6 mL甲醇-水(5∶95,V/V)對(duì)HLB柱進(jìn)行清洗,抽干后,依次用8 mL甲醇、4 mL甲醇-二氯甲烷(50∶50,V/V)洗脫,收集洗脫液,40℃下氮吹,最后用甲醇-水(20∶80,V/V)定容至1.0 mL,經(jīng)0.22 μm PVDF濾膜過(guò)濾后直接分析。
3 結(jié)果與討論
3.1 碰撞能的優(yōu)化
實(shí)現(xiàn)PIS分析的核心是利用碰撞活化室Q2的高純氮?dú)猓ɑ蚝猓?duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行碎片化,再篩選出目標(biāo)m/z。碰撞能越大,待測(cè)物質(zhì)碎片化程度越高,而過(guò)高碰撞能會(huì)使目標(biāo)碎片離子進(jìn)一步破碎。為考察碰撞能的影響,選擇5種碰撞能(5、20、35、50和70 eV)進(jìn)行比較。由圖1可見(jiàn),當(dāng)碰撞能從5 eV增大至35 eV,鹵代有機(jī)物的響應(yīng)不斷增強(qiáng),但隨著碰撞能的繼續(xù)增加,儀器響應(yīng)趨于穩(wěn)定,說(shuō)明碰撞能升高可增加鹵代有機(jī)物母離子的碎片化,有利于獲得Cl和Br碎片。為避免長(zhǎng)時(shí)間使用高碰撞能對(duì)MS壽命的負(fù)面影響,后續(xù)實(shí)驗(yàn)將碰撞能設(shè)為50 eV。
3.2 PIS與全掃描模式的比較
向50 μg/L鹵代咔唑混合標(biāo)準(zhǔn)品中摻入等濃度的6種雌激素(非鹵代有機(jī)化合物)作為干擾物質(zhì),比較PIS和全掃描兩種分析模式對(duì)鹵代咔唑的篩查效果,結(jié)果如圖2所示。
由圖2A可見(jiàn),全掃描模式的總離子流圖涵蓋了包括干擾物質(zhì)和鹵代有機(jī)物在內(nèi)的所有有機(jī)物,不具有選擇性。另外,當(dāng)流動(dòng)相變?yōu)楦弑壤袡C(jī)相(即35~42 min)時(shí),全掃描模式的基線(xiàn)漂移明顯,噪聲增加,分析時(shí)需注意目標(biāo)物是否被掩蓋; 相比之下,PIS的基線(xiàn)平穩(wěn),僅有鹵代咔唑出峰,能直接排除干擾物質(zhì),后期分析工作量小。
以保留時(shí)間(RT)32.05 min的MS圖為例(圖2B),比較了相同保留時(shí)間PIS和全掃描模式的m/z干擾情況。在4個(gè)PIS Q3 m/z的MS圖中,m/z 314.5附近均能觀(guān)察到一簇同位素峰,且滿(mǎn)足一定豐度比規(guī)律,由此推斷該物質(zhì)為混合鹵代有機(jī)物。4張PIS Q3 m/z MS圖幾乎觀(guān)察不到其它m/z的干擾,而全掃描的MS圖中存在m/z為146.9、197.7、225.9、243.9等眾多干擾峰,增加了后期分析的難度。
由此可見(jiàn),全掃描模式不具備選擇性,可以獲得更多樣品信息,但同時(shí)存在背景干擾較大等不足,數(shù)據(jù)處理階段需逐一進(jìn)行甄別,工作量較大; 而PIS模式可根據(jù)實(shí)際需求,改變PIS Q3的m/z值,調(diào)整篩查范圍,在篩查攜帶特征官能團(tuán)有機(jī)物時(shí)能取得較好的效果,具有靈活、工作量小等優(yōu)點(diǎn)。
3.3 PIS分析中氯、溴取代有機(jī)物理論同位素峰數(shù)及其豐度
在質(zhì)譜分析中,同位素峰的個(gè)數(shù)和相對(duì)豐度是判斷待測(cè)物質(zhì)中鹵代個(gè)數(shù)的重要依據(jù)。在自然環(huán)境中,35Cl和37Cl豐度比約為3∶1,79Br和81Br豐度比約為1∶1,而I元素的幾種天然同位素自然含量差異較大。QQQ這類(lèi)三重四極桿質(zhì)譜不能準(zhǔn)確測(cè)量同位素豐度和豐度比值,低豐度的同位素常被背景噪聲掩蓋,因此不能根據(jù)圖譜中的同位素峰數(shù)及其豐度關(guān)系判斷I等同位素豐度差異較大的元素的取代數(shù)量。
由于Cl、Br兩種元素都只存在兩種天然同位素,每個(gè)取代位上的鹵素是輕同位素或重同位素互不影響,所以是相互獨(dú)立事件,因此質(zhì)譜分析中同位素峰的豐度關(guān)系可用伯努利概型計(jì)算。以Br為例,若將待測(cè)物質(zhì)的N個(gè)同位素峰按m/z從小到大排列,第k個(gè)峰代表該物質(zhì)的N個(gè)Br原子中含有k個(gè)81Br, 且任一取代位上79Br的概率p79為0.5,81Br的概率p81也為0.5,那么該同位素峰的豐度概率為:
各個(gè)同位素峰的概率比值就是該物質(zhì)同位素峰豐度之比。反過(guò)來(lái),實(shí)際實(shí)驗(yàn)也可通過(guò)同位素峰個(gè)數(shù)及豐度比判斷Cl、Br原子的取代數(shù)量。
全掃描模式中,含m個(gè)Br原子和n個(gè)Cl原子的物質(zhì)在質(zhì)譜圖中會(huì)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生m+n+1個(gè)同位素峰,但實(shí)際實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),PIS模式的m/z僅有m+n個(gè)同位素峰,相對(duì)豐度規(guī)律也與全掃描存在不同。下面從純鹵代、氯溴混合取代兩種情況,比較PIS模式與全掃描模式的豐度比差異。
3.3.1 純鹵代化合物 以Q3檢測(cè)的質(zhì)荷比設(shè)定為m/z 79為例,介紹純溴代化合物理論豐度比的計(jì)算過(guò)程。當(dāng)含N個(gè)Br原子的目標(biāo)物的Br原子均為79Br時(shí),其相對(duì)分子質(zhì)量為M。假設(shè)該物質(zhì)進(jìn)行LC-MS/MS PIS模式分析,則會(huì)產(chǎn)生N個(gè)同位素峰。若將N個(gè)同位素峰按m/z值從小到大排列,第k個(gè)峰應(yīng)含有k-1個(gè)81Br原子(1≤k≤N),那么該峰對(duì)應(yīng)的物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為M+2k-2,且含有N-k+1個(gè)79Br原子,記為事件A。事件A發(fā)生概率可用伯努利概型進(jìn)行計(jì)算,其概率為:
由于全掃描模式中第k個(gè)峰對(duì)應(yīng)物質(zhì)的所有Br原子都被檢測(cè),各個(gè)同位素峰之間不存在差異,因此常忽略該部分計(jì)算; 而PIS模式中,第k個(gè)峰對(duì)應(yīng)物質(zhì)的N個(gè)Br原子僅N-k+1個(gè)被檢測(cè),因此該峰在儀器上產(chǎn)生的響應(yīng)是全掃描響應(yīng)的N-k+1N。
因此該同位素的豐度為
將N=1、2、3等整數(shù)依次帶入算式,可以計(jì)算獲得不同溴代個(gè)數(shù)有機(jī)物的同位素峰的理論豐度比,列于表1。同理,也計(jì)算了PIS Q3 m/z設(shè)定為81的理論豐度比。
純氯代有機(jī)物也可采用該方法進(jìn)行計(jì)算。不同的是,Cl原子的兩種同位素豐度比為3∶1,化合物任一取代位上35Cl的概率p35為0.75,37Cl的概率p37為0.25。具體結(jié)果列于表2。
3.3.2 混合鹵代化合物 以PIS Q3 m/z設(shè)為 79為例,介紹混鹵代化合物理論豐度比的計(jì)算過(guò)程。假設(shè)目標(biāo)物質(zhì)攜帶N個(gè)Br原子、H個(gè)Cl原子,同時(shí)當(dāng)N個(gè)Br原子均為79Br,H個(gè)Cl原子均為35Cl時(shí),其相對(duì)分子質(zhì)量為M。該目標(biāo)物在PIS Q3 m/z 79下將產(chǎn)生N+H個(gè)同位素峰,且N個(gè)Br原子中至少含有1個(gè)79Br。任一同位素對(duì)應(yīng)的物質(zhì)攜帶n個(gè)81Br原子,h個(gè)37Cl原子,那么該物質(zhì)也攜帶N-n個(gè)79Br原子,H-h個(gè)35Cl原子。將同位素峰按m/z順序從小到大排列,該同位素情況將位于從小到大的第k個(gè)峰(1≤k≤N+H),且始終滿(mǎn)足n+h=k-1。
將N=1、2、3等整數(shù),H=1、2、3等整數(shù)依次帶入算式,可以計(jì)算獲得不同混合鹵代有機(jī)物的同位素峰的理論豐度比,列于表3。
3.4 方法的應(yīng)用
3.4.1 篩查CPO催化咔唑生成的鹵代產(chǎn)物 用本方法篩查CPO催化鹵代咔唑反應(yīng)過(guò)程中的鹵代產(chǎn)物,再借助子離子模式對(duì)中間產(chǎn)物進(jìn)行碎片分析,結(jié)果如圖3和圖4所示。由圖3A可見(jiàn),當(dāng)鹵素離子僅為5 μmol/L I時(shí),反應(yīng)時(shí)間為0和16 min的樣品中均僅有溶劑峰出現(xiàn); 而在反應(yīng)時(shí)間為240 min的樣品中,RT=5.52 min處有明顯的色譜峰,此物質(zhì)的m/z=291.8。當(dāng)I濃度升高至50 μmol/L時(shí),反應(yīng)時(shí)間為16和240 min樣品在RT=5.52和7.87 min均有物質(zhì)檢出,m/z分別為291.8和417.7(圖3B)。根據(jù)待測(cè)物質(zhì)在子離子模式下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)碎片及其在PIS Q3 m/z下的出峰情況進(jìn)行初步鑒定,推測(cè)兩種物質(zhì)分別為一碘代咔唑和二碘代咔唑,如圖3C~3F所示。雖然I元素不同于Cl、Br元素,不存在豐度相近的天然同位素,但在子離子模式測(cè)定中,碘代有機(jī)物的譜圖中能觀(guān)察到I原子丟失后的碎片峰,也能判斷物質(zhì)的碘代數(shù)量。
鑒于LC-MS/MS的PIS能完成4個(gè)PIS Q3 m/z的同時(shí)監(jiān)測(cè),本研究嘗試同時(shí)進(jìn)行兩種鹵代有機(jī)物(Cl/Br、Br/I或Cl/I)的組合篩查。將CPO催化反應(yīng)體系的鹵離子調(diào)整為Br、I混合,且I和Br初始濃度分別為50和1 mmol/L。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為0 min時(shí)無(wú)目標(biāo)物檢出; 而當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為16 min(圖4A)和240 min(圖4B)時(shí),篩出目標(biāo)物數(shù)量分別為6和5種。隨后,對(duì)捕獲的目標(biāo)物逐一進(jìn)行初步鑒定,這8種鹵代咔唑分別是-I、-I2、-I3、-Br、-Br2、-Br3、-IBr和-IBr。以RT=7.25 min的中間產(chǎn)物為例(圖4C和4D),對(duì)鑒定過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。PIS Q3 m/z 127下能觀(guān)察到一組m/z 370.8/372.8的同位素峰,在PIS Q3 m/z 79和81下各觀(guān)察到一個(gè)同位素峰,m/z分別為370.8和372.8,且同位素豐度比均為1∶1,說(shuō)明此物質(zhì)含有一個(gè)Br原子和至少一個(gè)I原子。再通過(guò)解析其在子離子模式下產(chǎn)生的碎片,發(fā)現(xiàn)此物質(zhì)有且僅有一個(gè)I原子,故推測(cè)該物質(zhì)為一溴一碘混合鹵代咔唑。
根據(jù)文獻(xiàn)[17,19]的GC-TOF MS和GC-MS分析結(jié)果,在僅含Br的反應(yīng)體系中,CPO能夠催化咔唑先后生成一溴取代咔唑、二溴取代咔唑等溴代咔唑,而在Br、Cl混合的反應(yīng)體系中,CPO既能催化咔唑生成單鹵代咔唑,也能生成混合鹵代咔唑,這與本研究的篩查結(jié)果一致。
3.4.2 篩查海水中的鹵代有機(jī)物 環(huán)境水體中的鹵代有機(jī)物不僅種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)和性質(zhì)差異明顯,濃度水平普遍較低(ng/L級(jí)別甚至更低),因此采用PIS模式分析前須對(duì)水環(huán)境樣品中的有機(jī)物進(jìn)行富集。富集方法參照水樣多種有機(jī)物同時(shí)分析前處理方法[18],選擇寬極性范圍的Oasis HLB柱作為富集材料,對(duì)水環(huán)境樣品中有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行富集。在PIS Q3 m/z設(shè)為35、37時(shí),站位A、B采集的樣品均無(wú)目標(biāo)物檢出; 而當(dāng)PIS Q3 m/z設(shè)為79、81時(shí),A站位可以篩查到溴代有機(jī)物,站點(diǎn)B無(wú)檢出(圖5A和5B)。根據(jù)目標(biāo)物在PIS下的m/z情況,發(fā)現(xiàn)A站位檢出的兩種溴代有機(jī)物分別為二溴代有機(jī)物(圖5C)和三溴代有機(jī)物(圖5D),但由于樣品濃度較低、缺少其它特征碎片離子作輔助定性、質(zhì)譜分辨率有限等原因,無(wú)法進(jìn)一步推測(cè)其詳細(xì)結(jié)構(gòu)。Zhang等[11]在建立PIS模式篩查極性溴代有機(jī)物方法時(shí),直接進(jìn)樣,并未選擇色譜作為前端分離手段。但由圖5可見(jiàn),在PIS Q3 m/z 79的通道上存在一定的儀器干擾或環(huán)境基底干擾,若不采用色譜進(jìn)行分離,可能造成樣品假陽(yáng)性。未來(lái)的實(shí)際應(yīng)用中,仍需將色譜和PIS結(jié)合使用,以達(dá)到最佳分析效果。
References
1 JIN Li-Juan, CHEN Bao-Liang. Prog. Chem., 2017, 29(9): 1093-1114
金梨娟, 陳寶梁. 化學(xué)進(jìn)展, 2017, 29(9): 1093-1114
2 Gribble G W. Environ. Chem., 2015, 12(4): 396-405
3 Katsoyiannis A, Samara C. Environ. Res., 2005, 97(3): 245-257
4 Keith L,Telliard W. Environ. Sci. Technol., 1979, 13(4): 416-423
5 Bigot M, Hawker D W, Cropp R, Muir D C G, Jensen B, Bossi R, Nash S M B. Environ. Sci. Technol., 2017, 51(16): 8944-8952
6 Dofour P, Pirard C, Charlier C. J. Chromatogr. B, 2016, 1036-1037: 66-75
7 Chi X Y, Liu J Y, Yu M,Xie Z Q, Jiang G B. Talanta, 2017, 164: 57-63
8 Hauler C, Vetter W. Rapid Commun Mass Spectrom., 2015, 29(7): 619-628
9 Ubukata M, Jobst K J, Reiner E J, Reichenbach S E, Tao Q P, Hang J L, Wu Z P, Dane A J, Cody R B. J. Chromatogr. A, 2015, 1395: 152-159
10 Steen H,Kuster B, Fernandez M, Pandey A, Mann M. Anal. Chem., 2001, 73(7): 1440-1448
11 Zhang X R, Talley J W, Boggess B, Ding G, Birdsell D. Environ. Sci. Technol., 2008, 42(17): 6598-6603
12 Liu P, Huang Y Q,Cai W J, Yuan B F, Feng Y Q. Anal. Chem., 2014, 86(19): 9765-9773
13 Crevelin E J, Possato B, Lopes J LC, Lopes N P, Crotti A E M. Anal. Chem., 2017, 89(7): 3929-3936
14 LI Huan, LI Zheng-Kui, LI Ai-Ming, ZHOU Qing, WANG Ying, PAN Yang. Environ. Sci., 2017, 38(8): 3273-3280
李 歡, 李正魁, 李?lèi)?ài)民, 周 慶, 王 瑩, 潘 旸. 環(huán)境科學(xué), 2017, 38(8): 3273-3280
15 Du L L, Xue Y, Xie J. Chromatographia, 2018, 81(5): 769-776
16 Pan Y, Zhang X. Environ. Sci. Technol., 2013, 47(3): 1265-1273
17 Chen Y Q, Lin K D, Chen D, Wang K, Zhou W X, Wu Y, Huang X W. Environ. Pollut., 2018, 232: 264-273
18 LIN Shan-Shan, YI Qi-Tong, HONG Jia-Jun, CHEN Meng, YUAN Dong-Xing. Chinese Journal of Chromatography, 2013, 31(10): 980-988
林姍姍, 易啟同, 洪家俊, 陳 猛, 袁東星. 色譜, 2013, 31(10): 980-988
19 Mumbo J, Lenoir D, Henkelmann B, Schramm K W. Environ. Sci. Pollut. Res., 2013, 20(12): 8996-9005