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产品应用 | 携手疾控,岛津LCMSMS助力饮用水中PPCPs快速监测

点击次数:237  更新时间:2024-11-08

药品及个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,以下简称PPCPs)主要包括各种处方药和非处方药(如抗生素、类固醇、消炎药、镇静剂、抗癫痫药、显影剂、止痛药、降压药、催眠药、减肥药等)、香料、化妆品、遮光剂、染发剂及各自代谢产物等。PPCPs主要应用于化妆品、医药、保健品、食品添加剂等行业中,并伴随着人类的生产、生活,被持续不断地排入土壤和水体中,其中水体中的污染尤为严峻。它已经受到国际环保组织、各国政府环境保护部门及各国环境学者的普遍关注。岛津与重庆市疾控中心携手,相关合作成果发表于分析化学期刊《Analytica Chimica Acta》(IF=6.2,2023)。相关研究使用岛津LCMS-8060建立了高通量分析方法,该方法能够在14分钟内对29类,126种PPCPs完成单次分析(含14种内标,共140种化合物)。


研究背景


一直以来,科学家们主要关注各种环境介质中的PPCPs,大量文献报道在各类型水样,包括地表水、地下水、市政废水中检出各类PPCPs,其在水体中的存在引发了对人体通过饮用水摄入PPCPs的暴露担忧。由缺乏关于大多数PPCPs对环境和人类影响的全面毒理学研究,以及监测环境介质中PPCPs,特别是在市政供水系统中所面临的挑战,加剧了PPCPs对人类健康的威胁程度。因此,高通量检测技术的发展在监测和评估PPCPs的发生、转归和潜在的暴露风险等方面起着至关重要的作用。关于饮用水供水网络中监测PPCPs的文献记录鲜有报道,持续实施这样的监测措施具有重要意义。


分析利器


在该项研究中,饮用水中的PPCPs通过LC-MS/MS多反应监测(MRM)方法监测,使用岛津LCMS-8060液质联用仪建立了140种化合物(126种目标物,14种同位素内标)的分析方法。


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岛津液相色谱三重四极杆质谱联用仪LCMS-8060


方案亮点


√ 研究并改进了固相萃取柱的填充材料,取得了更好的提取效果


√ 饮用水样中添加保存剂显著提高了检出PPCPs的数量和浓度,同时减缓了样品中PPCPs浓度的衰减


√ 建立的高通量分析方法在能够在14分钟内对29类,126种PPCPs完成单次分析


研究成果快览


固相萃取条件研究


萃取填料优化后回收结果


针对样品保存和实验室自制固相萃取(SPE)柱填充DVB-VP和DVB-VP吸附剂的详细研究提出了一种改进的方法。根据优化结果采用DVB-VP/PS-DVB=4/1的填充比例实现了良好的方法学参数,加标样品的分析结果显示,该方法的精密度为2.31-9.86%,回收率为52.4-119%。


样品保存条件研究


保存剂研究结果


饮用水与环境水样在基质上有所不同,因为它经过一系列处理过程,包括凝聚、沉淀、过滤和消毒。一个显著的区别是饮用水中含有大量消毒剂,这些消毒剂是强氧化剂,如液氯、二氧化氯、臭氧等。当饮用水中含有消毒剂时,即使消毒剂不能立即消除某些PPCPs,其存在也会在样品储存过程中引起这些目标物的浓度持续变化。为了避免这种情况,有必要引入适宜的保存剂来消除消毒剂对定量分析的影响。研究中对模拟样品的进行了测定,通过在饮用水样品中加入抗坏血酸作为保存剂,部分典型的PPCPs,其测定浓度或稳定性在使用保存剂后显着提高,保存剂的加入有利于饮用水中PPCPs的测定。


实际水样检测


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水样检测结果


我们利用该已建立的方法对不同来源的水样(水源水、出厂水和自来水)中的29类,126种PPCPs进行了定性定量分析,共24类、72种PPCPs在各种水样中检出。



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