环境介质中溴酚类同分异构体化合物检测方案(液质联用仪)

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SSL-CA09-980Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-155 咨询电话：021-22013542上海市淮海西路570号红坊E楼http：//www.shimadzu.com.cn UHPLC 方法开发系统串联三重四极杆质谱8050在溴酚类同分异构体化合物分析中的应用 LCMSMS-155 摘要：使用岛津UHPLC方法开发系统串统三重四极杆质谱 LCMS-8050，进行11种溴酚类同分异构体化合物分析方法建立过程中流动相和色谱柱的考察和分析。该实验考察了三款色谱柱和6种流动相在通用梯度条件下对样品中各化合物分离分析的影响，通过谱图对比综合考虑， NHAc-MeOH和 Inertsil ODS-4 为适合该样品分析的流动相体系和色谱柱。 关键词： UHPLC 方法开发系统溴酚类同分异构体 LCMS-8050 溴酚是一类广泛分布于多种环境介质中的有机污染物，具有持久性和生物累积性，对生态环境和人体健康构成严重威胁。同时，由于溴酚类化合物具有非常低的味觉阈值，在水中或食品中即使以很低浓度存在时，也会产生令人非常反感的气味。目前适合该类化合物分析的液质联用技术鲜有报道，因此建立一种适用于这类化合物检测的液质联用分析方法显得尤为重要。岛津UHPLC 方法开发系统是一套用于液相分析条件探索优化的自动化装置，它利用工作站控制自动进行色谱柱切 实验部分 1.1化合物信息 换和流动相选择而实现了原本需要人力干预才能完成的分析方法开发过程。专用 Method Scouting Solution 工作站将繁琐的条件变化设置过程大为简化，图形界面易于操作和理解。本实验通过岛津UHPLC 方法开发系统串联三重四极杆质谱 LCMS-8050，对11种溴酚类异构体的LC-MS/MS分析方法进行优化，考察了不同流动相和色谱柱对化合物分离和质谱响应的影响，从而通过该系统确定适用的流动相和色谱柱。 表1化合物信息 编号 名称 英文名 CAS No. A1 对溴苯酚 P-Bromophenol 106-41-2 A2 间溴苯酚 m-bromophenol 591-20-8 B1 2，3-二溴苯酚 2，3-Dibromophenol 2851445-6 B2 3，5-二溴苯酚 3，5-Dibromophenol 626-41-5 C1 2，3，4三溴苯酚 2，3，4Tribromophenol - C2 2，4，5-三溴苯酚 2，4，5-Tribromophenol 14401-61-7 C3 3，4，5-三溴苯酚 3，4，5-Tribromophenol 25376-38-9 D1 2，3，5，6-四溴苯酚 2，3，5，6Tetrabromophenol - D2 2，3，4，6-四溴苯酚 2，3，4，6Tetrabromophenol - D3 2，3，4，5-四溴苯酚 2，3，4，5Tetrabromophenol 576-55-6 E1 2，3，4，5，6-五溴苯酚 Pentabromophenol 608-71-9 1.2仪器 本实验使用岛津超高效液相色谱仪 LC-30A 与三重四极杆质谱仪 LCMS-8050 联用系统。具体配置为具体配置为LC-30ADx2(输泵泵，配四元低压梯度比例阀)， DGU-20A5Rx2(在线脱气机)， SIL-30AC(自动进样器)，CTO-20AC(柱温箱，含FCV-34AH 高压流路切换阀)， CBM-20A 系统控制器， LCMS-8050 三重四极杆质谱仪，Method Scouting Solution Ver. 1.00(方法开发系统工作站，) LabSolutions Ver. 5.60 SP2 色谱工作站。 1.3分析条件 A2：水(0.1%甲酸) 液相条件 A1：水 表2通用梯度洗脱程序 Time (min) Module Command Value 1.00 Pumps Pump B Conc. 25 20.00 Pumps Pump B Conc. 90 25.00 Pumps Pump B Conc. 90 25.01 Pumps Pump B Conc. 35 30.00 Controller Stop 质谱条件 加热模块温度：400℃ 分析仪器： LCMS-8050离子源： ESI，负离子模式分析雾化气流速：3.0L/min加热气流速：：18.0 L/min接口温度：350℃DL温度：300℃ 干燥气流速：8.0L/min 扫描模式：多反应监测 (MRM) 驻留时间： 15 ms MRM参数：见表3 表3 MRM参数 化合物编号 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bais(V) CE(V) Q3 Pre Bais(V) A1 171.10 78.90 13.0 23.0 30.0 A2 170.90 79.00 19.0 22.0 28.0 B1 250.80 79.00 19.0 23.0 29.0 250.80 81.00 19.0 22.0 30.0 B2 250.80 79.00 18.0 25.0 30.0 250.80 81.00 18.0 25.0 30.0 C1 328.80 78.90* 12.0 31.0 30.0 328.80 81.00 12.0 30.0 29.0 C2 328.80 78.90* 12.0 31.0 30.0 328.80 81.00 12.0 32.0 30.0 C3 328.80 78.90 12.0 31.0 30.0 328.80 81.00 12.0 29.0 30.0 D1 408.60 79.00 15.0 35.0 28.0 408.60 81.00 15.0 40.0 29.0 D2 408.60 79.00* 15.0 34.0 28.0 408.60 81.00 15.0 32.0 29.0 D3 408.60 79.00 15.0 41.0 30.0 408.60 81.00 15.0 40.0 28.0 E1 488.50 79.00 14.0 34.0 29.0 488.50 81.00 25.0 36.0 29.0 注：*表示定量离子 1.4标准溶液的配制 用甲醇/水=50：50的溶液依次稀释为0.1、0.5、1、5、10、25 ng/mL 系列浓度的工作曲线。 结果讨论 2.17标准样品一级质谱图和产物离子扫描质谱图 A1产物离子扫描质谱图(CE值25V) A2产物离子扫描质谱图(CE值25V) B1一级质谱图 B2一级质谱图 Inten. (x1，000，000) 200C1一级质谱图 Inten. (x1，000，000) C2一级质谱图 Inten. (x1，000，000) m/z C3一级质谱图 D1一级质谱图 B1产物离子扫描质谱图(CE值30V) B2 产物离子扫描质谱图(CE值30V) C1 产物离子扫描质谱图(CE值35V) C2 产物离子扫描质谱图(CE 值35V) C3 产物离子扫描质谱图(CE值35V)Inten. (x100，000) D1 产物离子扫描质谱图(CE 值37V) 图1各样品扫描质谱图 2.27方法选择 通过方法开发系统 Method Scouting Solution 软件自动生成批处理表(如图2)在3种A相和3种B相间以及3款色谱柱间进行选择，组合成3×3×3共27种方法选择方式。 图2批处理表截图 批处理表中自动生成进样位为“-1”的流动相的快速置换和色谱柱的平衡的栏目。平衡的方式和时间根据所设定的系统策略及数据库中色谱柱长度和内径等信息自动生成，避免人工建立时费时费力，甚至考虑不周引发的方法错误等情况发生。部分化合物质谱响应离子流图(MRM)如图3所示。 图3各分析方法色谱图 利用方法开发系统进行流动相和色谱柱筛选采集到的化合物 MRM色谱图，根据峰形，分离度，峰强度等因素判断最优条件为1 mM NHAc-MeOH-ODS4。对以上梯度条件进行微调后得到以下用来分析的条件，初始比例为0.1mM NHAc 水/MeOH=65/35，进样体积为10 uL。 表4实际分析梯度洗脱程序 Time (min) Module Command Value 5.00 Pumps Pump B Conc. 45 15.00 Pumps Pump B Conc. 70 25.00 Pumps Pump B Conc. 90 25.01 Pumps Pump B Conc. 35 30.00 Controller Stop 2.3线性范围 将1.4中得到的标准溶液进样分析得到如下所示标准曲线，线性范围为 0.1~25 ng/mL，判定系数r范围为0.9993~0.9999. 图4空白基质色谱图 图5混标溶液色谱图(5 ng/mL) A1标准曲线 A2标准曲线 Area (x100，000) Area(x1，000，000) D3标准曲线 E1标准曲线 图6各样品标准曲线 表5校准曲线参数 编号 名称 校准曲线 A1 对溴苯酚 Y=(17382.0)X+(-3150.36) 0.9994 A2 间溴苯酚 Y=(11675.8)X+(4.10090) 0.9996 B1 2，3-二溴苯酚 Y=(33600.4)X+(-3060.03) 0.9998 B2 3，5-二溴苯酚 Y=(41653.4)X+(-4649.61) 0.9999 C1 2，3，4-三溴苯酚 Y=(19018.6)X+(-2762.21) 0.9996 C2 2，4，5-三溴苯酚 Y=(24366.8)X+(-4680.74) 0.9993 C3 3，4，5-三溴苯酚 Y=(78603.7)X+(-3443.51) 0.9999 D1 2，3，5，6-四溴苯酚 Y=(11627.7)X+(-948.602) 0.9999 D2 2，3，4，6-四溴苯酚 Y=(14569.2)X+(-997.748) 0.9998 D3 2，3，4，5-四溴苯酚 Y=(32953.2)X+(-5715.46) 0.9998 E1 2，3，4，5，6-五溴苯酚 Y=(11364.4)X+(-1211.69) 0.9997 2.4 4i重复性考察 用甲醇/水=50：50的溶液配制浓度分别为0.5、5、20 ng/mL 的溶液，每个浓度进样7次考察方法的重复性，结果如下。保留时间的 RSD%在0.01~0.18%之间，峰面积的RSD%在 0.72~5.49%之间。 表6保留时间和峰面积重复性结果 (n=7) 样品名称 RSD% (0.5 ng/mL) RSD%(5ng/mL) RSD% (20 ng/mL) R.T Area R.T Area R.T Area 对溴苯酚 0.11 4.17 0.07 3.31 0.05 2.10 间溴苯酚 0.18 4.19 0.04 3.32 0.06 2.73 2，3-二溴苯酚 0.05 5.32 0.02 5.29 0.02 1.71 3，5-二溴苯酚 0.04 4.56 0.02 1.86 0.02 1.70 2，3，4-三溴苯酚 0.07 5.33 0.03 1.33 0.03 2.07 2，4，5-三溴苯酚 0.08 5.32 0.03 1.96 0.02 0.72 3，4，5-三溴苯酚 0.04 3.12 0.01 1.20 0.01 1.05 2，3，5，6-四溴苯酚 0.08 4.60 0.05 3.10 0.03 1.96 2，3，4，6-四溴苯酚 0.09 4.27 0.04 3.28 0.05 1.89 2，3，4，5-四溴苯酚 0.07 4.75 0.03 1.54 0.02 1.54 2，3，4，5，6-五溴苯酚 0.07 5.49 0.04 3.43 0.03 2.64 结论 同分异构体化合物因其分子量相同，所以利用 LC-MS/MS 定量时有时仅仅依赖于化合物的质荷比是难以完成的，此时化合物的分离至关重要。对于该类化合物的分离如果使用常规仪器和方法需要耗费较长的时间，本实验使用岛津UHPLC方法开发系统同 LCMS-8050联用，对以上同分异构体化合物的 LC-MS/MS 方法建立进行了优化。通过对3种有机相和3种水相及3款色谱柱组成的27种组合方式快速筛查，综合考察质谱响应和分离效果，初步确定了适合该类化合物分析的流动相和色谱柱及梯度方法，对进一步细化方法提供了较大的帮助。此种组合方式拓展了方法开发系统的应用领域和效果，使得对复杂成分的 LC-MS/MS 分析条件优化时流动相和色谱柱的选择变得自动和高效化，为方法开发的前期工作节省了时间，促进整体工作效率的提高。 ( 岛津全球应用技术开发支持中心 ) 同分异构体化合物因其分子量相同，所以利用LC-MS/MS定量时有时仅仅依赖于化合物的质荷比是难以完成的，此时化合物的分离至关重要。对于该类化合物的分离如果使用常规仪器和方法需要耗费较长的时间，本实验使用岛津UHPLC方法开发系统同LCMS-8050联用，对以上同分异构体化合物的LC-MS/MS方法建立进行了优化。通过对3种有机相和3种水相及3款色谱柱组成的27种组合方式快速筛查，综合考察质谱响应和分离效果，初步确定了适合该类化合物分析的流动相和色谱柱及梯度方法，对进一步细化方法提供了较大的帮助。此种组合方式拓展了方法开发系统的应用领域和效果，使得对复杂成分的LC-MS/MS分析条件优化时流动相和色谱柱的选择变得自动和高效化，为方法开发的前期工作节省了时间。