隨著新型冠狀病毒肺炎 (COVID-19) 疫情在全球范圍內(nèi)爆發(fā)，許多國(guó)家/地區(qū)開(kāi)始采取封閉式管理，如居家隔離，來(lái)防止病毒的進(jìn)一步傳播與擴(kuò)散。人們?cè)诩視r(shí)間明顯增加，相應(yīng)地接觸室內(nèi)塵埃中各種化學(xué)物質(zhì)的幾率也大大增加，暴露其中會(huì)給人體健康帶來(lái)潛在危害。

       此前已有研究表明，室內(nèi)塵埃會(huì)受到多種化學(xué)物質(zhì)的污染，如農(nóng)藥、個(gè)人護(hù)理用品、增塑劑、阻燃劑和多氟化合物等。由于這些化合物具有不同的理化特性和結(jié)構(gòu)，此類(lèi)研究通常采用靶向分析方法研究一類(lèi)或幾類(lèi)化合物。隨著高分辨率質(zhì)譜的不斷發(fā)展，現(xiàn)在不僅可以檢測(cè)具有可用標(biāo)樣的已知化合物（目標(biāo)物），還可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)或譜庫(kù)篩查預(yù)期化合物（疑似物），甚至還可以通過(guò)仔細(xì)檢查高分辨率質(zhì)譜結(jié)果鑒定以前未知的化合物（非目標(biāo)物）。

 

       LC/Q-TOF + GC/Q-TOF，最強(qiáng)室內(nèi)塵埃篩查分析平臺(tái)

 

       加州大學(xué)戴維斯分校公共衛(wèi)生科學(xué)系和健康與環(huán)境中心，使用安捷倫 LC/Q-TOF + GC/Q-TOF，將靶向分析、疑似物分析和非靶向篩查分析相結(jié)合。共收集并分析了來(lái)自加利福尼亞州薩克拉門(mén)托市和夫勒斯諾市 38 個(gè)家庭的塵埃樣品。

       此次研究目標(biāo)是：1）測(cè)定來(lái)自不同家庭的塵埃樣品中的已知和未知化學(xué)物質(zhì)；2) 比較不同家庭組的化學(xué)指紋信息。

 

       核心要點(diǎn)搶先看

       在 38 個(gè)塵埃樣品中，通過(guò) GC/Q-TOF 檢測(cè)并識(shí)別 86 個(gè)化合物（59 個(gè)靶向和 27 個(gè)非靶向）；通過(guò) LC/Q-TOF 檢測(cè)并識(shí)別了 204 個(gè)化合物（42 個(gè)靶向，79 個(gè)疑似以及 83 個(gè)非靶向）LC-Q/TOF 和 GC-Q/TOF 對(duì)于完全分析樣品中的化合物都是必需的

       GC-EI MS 優(yōu)勢(shì)：可重現(xiàn)的碎片離子譜圖以及包含大于 200000 個(gè)化合物的譜庫(kù)

       LC/Q-TOF 優(yōu)勢(shì)：為疑似物篩查方法提供準(zhǔn)分子離子信息；MS/MS 譜圖配合虛擬碎裂對(duì)于識(shí)別缺乏 MS/MS 信息的化合物（未知的）有很大幫助

       靶向分析

       方法驗(yàn)證獲得了良好的絕對(duì)回收率（一式三份加標(biāo)樣品的提取回收率，76 種 GC/Q-TOF 分析的目標(biāo)化合物中 80% 以上絕對(duì)回收率高于 75%，56 種 LC/Q-TOF 分析的目標(biāo)化合物中 80% 以上絕對(duì)回收率高于 50%。LC/Q-TOF 分析的目標(biāo)化合物的方法檢測(cè)限 (MDL) 普遍更低�？傮w來(lái)說(shuō)，50% 的化合物 MDL 低于 10 ng/g 塵埃，80% 的化合物 MDL 低于 100 ng/g 塵埃。

 

       疑似物篩查

       通過(guò)全離子 MS/MS (AIM) 在單次進(jìn)樣中可獲得分子離子精確質(zhì)量和碎片離子。在安捷倫 MS/MS 譜庫(kù)中搜索碎片離子，可以確認(rèn)目標(biāo)化合物/疑似物。為確保碎片離子來(lái)自目標(biāo)化合物而非基質(zhì)干擾物質(zhì)，可以采用共流出得分對(duì)子離子進(jìn)行色譜確證。目前，采用兩種安捷倫個(gè)人化數(shù)據(jù)庫(kù)與譜庫(kù) （PCDL） — 法醫(yī)毒理 PCDL（8000 種化合物）和農(nóng)藥 PCDL（1700 種化合物）— 進(jìn)行篩查，在應(yīng)用自動(dòng)過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)并手動(dòng)檢查之后，可在室內(nèi)塵埃中初步鑒定出 97 種化合物。

       鑒定出的其中一種化合物是殺菌劑抑霉唑（分子式 C14H14Cl2N2O），其通常用于防止柑橘類(lèi)水果腐爛，對(duì)人體可能有致癌作用。質(zhì)量偏差為 +4.5 ppm，同位素模式解釋了為何兩個(gè) Cl 原子使同位素匹配得分達(dá)到 97 分（滿(mǎn)分 100）。此外，5 個(gè)主要碎片離子與 [M + H]+ 共洗脫。通過(guò)比對(duì)參比標(biāo)樣的保留時(shí)間明確確認(rèn)了該化合物。38 份塵埃樣品中有 29 份檢測(cè)到了這一化合物。

 

       使用優(yōu)化譜庫(kù)和自動(dòng)化軟件工作流程進(jìn)行疑似物篩查效果顯著，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)數(shù)千種標(biāo)樣或優(yōu)化靶向方法，即可輕松鑒定數(shù)十種化合物。比如，通過(guò)此方法檢測(cè)到了此前室內(nèi)塵埃研究中未檢測(cè)過(guò)的 21 種藥物，包括苯海拉明、咪康唑和雙氯芬酸。

非靶向篩查

        LC/Q-TOF 分析以全掃描模式（正離子和負(fù)離子）采集數(shù)據(jù)，并使用 Agilent Profinder 軟件進(jìn)行遞歸性特征提取。簡(jiǎn)而言之，該軟件在第一個(gè)樣品中搜索和識(shí)別分子特征（一組相應(yīng)的離子，即同一化合物的加合物和同位素，這些離子在特定 RT 處形成色譜峰），并與后續(xù)樣品進(jìn)行比較。在第二步中，在每個(gè)樣品中掃描共有特征列表的平均精確質(zhì)量和 RT，檢查在第一步（遞歸性特征提取）中是否有特征被遺漏。

       接下來(lái)，利用 Agilent Mass Profiler Professional (MPP) 軟件扣除空白，從特征列表中篩選出 2300 個(gè)特征（正離子和負(fù)離子）。通過(guò)在所測(cè)量的 RT 處觸發(fā)選定特征的 [M - H]- 或 [M + H]+ 質(zhì)量，在靶向 MS/MS 模式 (CE = 20) 下重新運(yùn)行所選特征強(qiáng)度最高的樣品。利用 MS/MS 信息，通過(guò)以下兩個(gè)虛擬碎裂軟件包對(duì)特征進(jìn)行初步鑒定：安捷倫分子結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián) (MSC) 工具和程序 MetFrag。

 

       GC/Q-TOF 分析需要利用安捷倫未知物分析軟件，通過(guò)質(zhì)譜解卷積提取非靶向特征。接下來(lái)，軟件將每個(gè)特征的譜圖與 NIST 14 譜庫(kù)進(jìn)行比較，計(jì)算出匹配因子。