利用安捷伦解决方案快速、准确地筛查可疑的环境污染物

安捷伦视界

2016.4.29

作者安捷伦

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空气、水和土壤中存在的新兴污染物可能对全球社会构成重大威胁。这些担忧推动研究人员对此类污染物的范围和来源进行鉴定，从而需要采用创新的分析技术来开展非目标或可疑污染物筛查。

有许多标准方法可用于水体及其他基质中的环境污染物的常规分析。然而，随着污染物范围扩大以及监管人员要求越来越低的检测限，利用更先进的技术保持实验室的竞争优势十分重要。

为便于准确鉴定目标化学污染物和可疑化学污染物，研究实验室越来越依赖于成熟可靠的端到端解决方案以筛查环境和生物基质中的可疑污染物。例如，Agilent GC/Q-TOF 系统和 LC/Q-TOF 仪器提供了出色的分离和谱图分辨率，有助于可靠地鉴定化学污染物并避免出现假阴性结果。Agilent MassHunter、MassProfiler Professional 等数据挖掘工具和各种安捷伦个人化合物数据库与谱库可提供快速高效的跨系统数据评估。

利用安捷伦 LC/MS/MS 鉴定淡水中藻华的毒素

加拿大淡水中存在的蓝藻毒素严重影响了环境和公众的健康。微囊藻毒素是存在于加拿大湖泊中的一类常见的蓝藻毒素，是真核蛋白磷酸酶的有效抑制剂和严重的肝毒素。

阿尔伯达毒理学中心 (ACFT) 和 Vogon 实验室服务部使用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱系统和 Agilent 6460 三重四极杆液质联用系统开发出微囊藻毒素的确证方法，可获得不同于 ACFT 参考方法的保留时间图。然后，利用 Agilent 6540 Q-TOF 液质联用系统对未知峰（如去甲基微囊藻毒素 HtyR）进行初步鉴定。使用 Agilent Poroshell 120 SB-C18 液相色谱柱进行分离。

图 1.HtyR 和未知微囊藻毒素中离子的 Q-TOF 谱图。分析 HtyR 标准品得出了校正精确质量数

采用 Q-TOF 分析未知微囊藻毒素中的离子显示的精确质量数确证了第 7 位存在 Dha 和第 2 位存在 Hty，这与未知物为 dm-HtyR 的鉴定结果相符。图 1示出了 HtyR（上方）中离子的精确质量数与含有第 7 位 Hty 和第 R3 位 Mdha 的离子的质量数计算值相匹配。相反，在未知微囊藻毒素中检出的离子的质量数与含有第 7 位 Hty 和第 R3 位 Dha 的离子的质量数计算值相匹配。

利用Agilent 6540 Q-TOF 液相色谱系统仅根据微囊藻毒素的 H+ 加合物初步鉴定其他微囊藻毒素。使用 Agilent MassHunter PCDL Manager 软件创建个人化合物数据库 (PCD)。该软件让您能够创建和编辑定制的 PCD，包括化合物、精确质量数和保留时间信息。精确质量数扫描数据的优势之一是利用此数据库可以追溯检索已获得的新化合物数据。

然后利用 WHO 列出的微囊藻毒素名单将 52 种微囊藻毒素的分子式输入到 PCD 中，生成 H+ 加合物的精确质量数。然后，利用 Agilent MassHunter 软件中的按分子式查找工具在样品 TIC 数据文件中检索这些精确质量数。初步鉴定出湖 A 和湖 B 样品中除去甲基 HtyR 以外的七种未知物。

利用安捷伦 GC/MS/MS 筛查空气颗粒中的半挥发性化合物

半挥发性有机化合物 (SVOC) 的筛查已成为一项要求日益严格的复杂任务，需要采用具有更高选择性、灵敏度的非靶向工作流程进行数据分析。使用 Q-TOF 的精确质量数方法提供了更可靠的鉴定结果，并能够同时筛查几乎所有半挥发性化合物。

复旦大学与安捷伦科技（上海）有限公司合作开发出一种适用于分析气溶胶颗粒上吸附的 SVOC 的非靶向筛查工作流程。该系统包括高分辨率 Agilent 7890B 气相色谱与 Agilent 7200A Q-TOF 联用系统，并配备两根 Agilent J&W HP-5ms 超高惰性气相色谱柱。

图 2. 未知化合物与初步 NIST 谱库匹配化合物之间质谱图的比较 (A,B)

对于该分析，使用解卷积质谱图并在 NIST 标称质谱图进行搜索，从而获得化合物匹配结果。利用分子离子或碎片离子的精确质量数确证化合物分子式。另一个优势在于，Agilent 7200A Q-TOF 系统能够在 MS/MS 模式下运行以研究未知化合物的结构。

色谱峰解卷积能够发现未知化合物（图 2）。NIST 谱库中与这一谱图最接近的匹配结果是蒽素[1,9-cd]吡唑-6(2H)-酮。然而，仅仅根据质量准确度即可排除这一初步匹配结果，因为该分子离子的误差达到了 48.62 ppm。这突出显示了由 Q-TOF 获得的精确质量数据相对于由单位质量仪器获得的数据的优势。

图 3显示了使用 MS/MS 模式通过精确质量碎片给出未知化合物结构的工作流程。利用 Agilent MassHunter分子式生成器工具为分子和主要碎片离子分配准确的经验分子式（根据相对于所提出的分子式的质量误差，以及需要断裂多少化学键来生成所提出的分子式的罚分，对各个单独的碎片离子进行了排序）。然后将谱图导入 MassHunter 分子结构关联 (MSC) 软件。接下来，MSC 搜索ChemSpider数据库以查找所有可能的结构异构体。虽然这种确证并不是完全明晰的，但它还是提供了对初步鉴定的 O-PAH 的进一步验证。