前言药物和个人护理用品 (Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCP) 作为一类新兴污染物日益受到人们的关注 PPCP 种类繁杂, 包括各类抗生素止痛药降压药避孕药催眠药减肥药发胶染发剂香水和杀菌剂等, 人们的使用是 PPCP 进入环

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曳攸干
5 years ago
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1 应用简报制药使用超高灵敏度三重四极杆质谱仪实现水中药物和个人护理用品 (PPCP) 的高通量检测作者杜伟李建中郭启雷薄涛安捷伦科技 ( 中国 ) 有限公司摘要本文采用安捷伦三重四极杆液质联用系统, 建立了测定环境水中药物和个人护理用品 (PPCP) 的分析方法文中利用直接进样方式, 应用动态 MRM 采集模式实现了同时对环境水中 377 种 PPCP 快速准确的筛查和定量分析, 多数化合物的检测限 (LOD) 低于 10 ng/l, 无需进行样品富集该方法线性关系良好, 在添加浓度为 100 ng/l 时, 超过 63% 的化合物的回收率在 80%-120% 之间, 超过 78% 的化合物的 RSD < 20%, 重复性和回收率良好, 完全满足环境领域监测需求

2 前言药物和个人护理用品 (Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCP) 作为一类新兴污染物日益受到人们的关注 PPCP 种类繁杂, 包括各类抗生素止痛药降压药避孕药催眠药减肥药发胶染发剂香水和杀菌剂等, 人们的使用是 PPCP 进入环境的主要方式, 它通常以痕量浓度存在于地表水中, 对环境野生动植物和人类的健康带来负面影响环境水中的 PPCP 浓度很低, 通常处于 ng/l 水平采用常规的三重四极杆液相色谱与质谱联用系统进行检测时, 通常需要通过固相萃取 (SPE) 对样品进行富集 SPE 需要大量样品, 操作繁琐耗时长, 成为限制检测通量和准确性的因素随着超高灵敏度 Agilent 6495 三重四极杆质谱仪结合安捷伦喷射流离子源的出现, 可以采用直接进样的方式检测环境水中低至 ng/l 浓度水平的 PPCP, 简化了前处理过程, 显著提高了检测通量本文以直接进样方式, 采用 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱 /6495 三重四极杆液质联用系统, 建立了同时检测 377 种 PPCP 类化合物的可靠定量方法包括抗生素类 104 种兴奋剂类 29 种激素类 46 种精神类 48 种解热镇痛类 28 种抗过敏类 13 种心血管类 20 种农药 48 种以及其它类 41 种该方法具有高通量高灵敏度和覆盖范围广等特点, 适合于环境行业 PPCP 高通量的筛查和检测实验部分试剂和样品所有试剂均为 HPLC-MS 级乙腈购自 Honeywell 超纯水产自 Milli-Q 纯水系统 (Merck KGaA) 5 mol/l 乙酸铵溶液购自 Fluka ( ML) 乙酸购自 Aldrich ( ML) PPCP 标准品由外部合作方提供实际水样取自于北京某湖泊及其周边水域仪器和设备实验采用 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱进行分离, 其由下列部件组成 : Agilent 1290 Infinity II 二元高速泵 (G7120A) Agilent 1290 Infinity II 高通量进样器 (G7167B) Agilent 1290 Infinity II 多柱柱温箱 (G7116B) 采用配有安捷伦喷射流 (AJS) 电喷雾离子源和 ifunnel 离子传输聚焦技术的 Agilent 6495 三重四极杆液质联用系统, 在正离子模式下进行检测采用 Agilent MassHunter 工作站软件 (B.07 版本 ) 进行数据采集和分析标准溶液配置 PPCP 标准品储备液以乙腈配制, 各化合物的浓度均为 10 mg/l 以 Milli-Q 纯水配制各化合物的混合标准溶液, 校准曲线浓度范围为 ng/l 浓度为 100 ng/l 的加标样品由实际水样中添加混合标准溶液配制样品前处理实际水样采用 0.22 µm 滤膜过滤后直接进样 20 μl 进行分析检测 2

3 表 1. 用于正离子模式方法的液相色谱条件表 2. 用于负离子模式方法的液相色谱条件色谱柱 ZORBAX Eclipse Plus C18, mm,1.8 µm ( 部件号 : ) 色谱柱 ZORBAX Eclipse Plus C18, mm,1.8 µm ( 部件号 : ) 柱温 40 C 进样量 20 µl 柱温 40 C 进样量 20 µl 流动相 A) 5 mm 乙酸铵 % 乙酸的水溶液 B) 乙腈流动相 A) 0.005% 乙酸水溶液 B) 乙腈流速 0.3 ml/min 流速 0.3 ml/min 梯度程序时间 B(%) 梯度程序时间 B(%) 停止时间 15 min 停止时间 15 min 后运行时间 3 min 后运行时间 3 min 表 3. 质谱离子源条件离子模式正离子模式 / 负离子模式干燥气温度 250 C( 正 )/200 C( 负 ) 干燥气流速 16 L/min( 正 )/12 L/min( 负 ) 鞘气温度 380 C 鞘气流速雾化器压力毛细管电压 12 L/min 40 psi 3000 V 喷嘴电压 0 V( 正 )/2000 V( 负 ) MS 1 和 MS 2 分辨率 MRM 参数单位分辨率如表 4 和表 5 所示表 4. 正离子模式下化合物 MRM 离子对参数列表 10,11-dihydro-10- hydroxycarbamazepine Lidocaine

4 10,11-dihydro-10- hydroxycarbamazepine Lidocaine Aminobenzimidazole Lincomycin Aminobenzimidazole Lincomycin aminoflubendazole LMG aminoflubendazole LMG Mercaptobenzimidazole Loratadine Mercaptobenzimidazole Loratadine Methyl-4(5)-nitroimidazole Lorazepam Methyl-4(5)-nitroimidazole Lorazepam Methyl-5-nitroimidazole Maduramycin Methyl-5-nitroimidazole Maduramycin Thiouracil Malathion Thiouracil Malathion Hydroxycarbofuran MDA Hydroxycarbofuran MDA Aminoantipyrine MDEA Aminoantipyrine MDEA Isopropylaminoantipyrine MDMA Isopropylaminoantipyrine MDMA Nitroimidazole Mebendazole Nitroimidazole Mebendazole Chloro-1-methyl-4- nitroimidazole Mefenamic acid Chloro-1-methyl-4- nitroimidazole Mefenamic acid Hydroxymebendazole/5- Hydroxyl-mebendazole Megestrol acetate Hydroxymebendazole/5- Hydroxyl-mebendazole Megestrol acetate Hydroxy-Thiabendazole Melengestrol acetate Hydroxy-Thiabendazole Melengestrol acetate Nitrobenzimidazole Meperidine Nitrobenzimidazole Meperidine Acetylmorphine Meprobamate Acetylmorphine Meprobamate Acebutolol Mercaptodimethur Acebutolol Mercaptodimethur Acetaminophen Metaproterenol/Orciprenaline Acetaminophen Metaproterenol/Orciprenaline Alanycarb Metformin Alanycarb Metformin Albendazole Methadone Albendazole Methadone

5 Albendazole-2-aminosulfoxide Methamphetamine Albendazole-2-aminosulfoxide Methimazole/Tapazole/TAP Albendazole-Sulfone Methimazole/Tapazole/TAP Albendazole-Sulfone Methiocarb Albendazole-Sulfoxide Methiocarb Albendazole-Sulfoxide Methiocarb sulfone Albuterol Methiocarb sulfone Albuterol Methiocarb sulfoxide Alclomethasone dipropionate Methiocarb sulfoxide Alclomethasone dipropionate Methomyl Aldicarb Methomyl Aldicarb Methomyl-oxime Aldicarb sulfone Methomyl-oxime Aldicarb sulfone Methotrexate Aldicarb sulfoxide Methotrexate Aldicarb sulfoxide Methylphenidate Amcinonide Methylphenidate Amcinonide Methylprednisolone Aminocarb Methylprednisolone Aminocarb Methylprednisolone 21-acetate Amino-Mebendazole/ Methylprednisolone Mebendazole-amine(HMEB) 21-acetate Amino-Mebendazole/ Methylthiouracil/6-Methyl Mebendazole-amine(HMEB) thiouracil Aminophenazone Methylthiouracil/6-Methyl-2- thiouracil Aminophenazone Metolcarb Amitriptyline Metolcarb Amitriptyline Metoprolol Amitriptyline metabolite Metoprolol Amitriptyline metabolite Metronidazole Amphetamine Metronidazole Amphetamine Mevastatin Aripiprazole Mevastatin Aripiprazole MG Astemizole MG Astemizole m-hydroxybenzoylecgonine Atenolol m-hydroxybenzoylecgonine Atenolol Miconazole Atorvastatin Miconazole

6 Atorvastatin MNZOH/Hydroxy metronidazole/2-hydroxymethyl-5-nitroimidazol Atrazine MNZOH/Hydroxy metronidazole/2-hydroxymethyl-5-nitroimidazol Atrazine Modafinil Avermectin Mometasone furoate Avermectin Mometasone furoate Azaperol Monensin-NH Azaperol Monensin-NH Azaperone Monoethylglycinexylidide Azaperone Monoethylglycinexylidide Azlocillin Montelukast Azlocillin Montelukast Beclomethasone Morphine Beclomethasone Morphine Beclomethasone dipropionate Naftifine Beclomethasone dipropionate Naftifine Bendiocarb Nalidixic Acid Bendiocarb Nalidixic Acid Benfuracarb Nandrolone/Nortestosterone Benfuracarb Nandrolone/Nortestosterone Bentazon Naproxen Bentazon Naproxen Benzimidazole Narasin Benzimidazole Narasin Benzoylecgonine Nifedipine Benzoylecgonine Nifedipine Betamethasone valerate Nifedipine oxidized Betamethasone valerate Nifedipine oxidized Betamethasone dipropionate Nigericin M+NH Betamethasone dipropionate Nigericin M+NH Bifonazole Nimorazole Bifonazole Nimorazole Brompheniramine Norfentanyl Brompheniramine Norfentanyl Budesonide Norfluoxetine Budesonide Norfluoxetine Buprenorphine Normeperidine Buprenorphine Normeperidine Bupropion Normeperidine Bupropion Norquetiapine Butocarboxim Norquetiapine

7 Butocarboxim Norsertraline Caffeine Norsertraline Caffeine Norverapamil Cambendazole Norverapamil Cambendazole Olaquindox Carazolol Olaquindox Carazolol Omeprazole Carbadox Omeprazole Carbadox Orbifloxacin Carbamazepine Orbifloxacin Carbamazepine Oxacillin Carbamazepine 10,11 epoxide Oxacillin Carbamazepine 10,11 epoxide Oxamyl Carbaryl Oxamyl Carbaryl Oxazepam Carbofuran Oxazepam Carbofuran Oxcarbazepine Carbosulfan Oxcarbazepine Carbosulfan Oxfendazole Carisoprodol Oxfendazole Carisoprodol Oxfendazole-Sulfone/ Fenbendazole sulfone Carnidazole Oxfendazole-Sulfone/ Fenbendazole sulfone Carnidazole Oxibendazole Cetirizine Oxibendazole Cetirizine Oxolinic acid Chlormadinone acetate Oxolinic acid Chlormadinone acetate Oxycodone Chlorpheniramine Oxycodone Chlorpheniramine Oxymorphone Chlorpromazine Oxymorphone Chlorpromazine Oxymorphone glucuronide Chlorpyrifos Oxymorphone glucuronide Chlorpyrifos Paracetamol/ 4-Acetamidophenol Cinoxacin Paracetamol/ 4-Acetamidophenol Cinoxacin Paraxanthine Ciprofloxacin Paraxanthine Clenbuterol Paroxetine Clindamycin Paroxetine Clindamycin Penicilline G Clobetasol 17-propionate Penicilline G

8 Clobetasol 17-propionate Phenacetin Clobetasone 17-butyrate Phenacetin Clobetasone 17-butyrate Phenazone/Antipyrine Clopidogrel carboxylic acid Phenazone/Antipyrine Clopidogrel carboxylic acid Phenmetrazine Clopidol Phenmetrazine Clopidol Phentermine Cloxacillin Phenylbutazone Cloxacillin Phenylbutazone Cocaethylene Phenylpropanolamine Cocaethylene Phenylpropanolamine Cocaine Pioglitazone Cocaine Pioglitazone Codeine Pipracil Codeine Pipracil Cortisone Pirimicarb Cortisone Pirimicarb Cotinine Prednicarbate Cotinine Prednicarbate CV Prednisolone CV Prednisolone Cyproheptadine Prednisone Cyproheptadine Prednisone Dapsone Pregabalin Dapsone Pregabalin DEET Primidone DEET Primidone Deflazacort Progesterone Deflazacort Progesterone Dehydroaripiprazole Promethazine Dehydroaripiprazole Promethazine Demeton Propamocarb Demeton Propamocarb Desloratadine Propionylpromazine Desloratadine Propionylpromazine Desmethylcitalopram Propoxur Desmethylcitalopram Propoxur Desmethylvenlafaxine Propranolol Desmethylvenlafaxine Propranolol Dexamethasone Propyl thiouracil Dexamethasone Propyl thiouracil Dextromethorphan Pseudoephedrine Dextromethorphan Pseudoephedrine

9 Dichlorvos Quetiapine Dichlorvos Quetiapine Dicloxacillin Quinoxaline-2-carboxylic Acid Dicloxacillin Quinoxaline-2-carboxylic Acid Diethofencarb Ractopamine Diethofencarb Ractopamine Diflorasone diacetate Rafoxanide Diflorasone diacetate Rafoxanide Diltiazem Ritalinic acid Diltiazem Ritalinic acid Dimethoate Ronidazole Dimethoate Ronidazole Dimetridazole Salbutamol Dimetridazole Salbutamol Dioxacarb Salinomycin Dioxacarb Salinomycin Diphenhydramine Secnidazole Diphenhydramine Secnidazole Dipyrone Sertraline Dipyrone Sertraline Disopyramide Sildenafil Disopyramide Sildenafil Donepezil Simvastatin Donepezil Simvastatin Doramectin Sineptina Doramectin Sineptina Doxepin Sineptina Doxepin Sineptina Duloxetine Sotalol Duloxetine Sotalol Ecgonine methyl ester Spiramycin Ecgonine methyl ester Spiramycin Econazole Sulfabenzamide Econazole Sulfabenzamide EDDP Sulfachloropyridazine EDDP Sulfachloropyridazine Epitestosterone Sulfadiazine Epitestosterone Sulfadiazine Eprinomectin Sulfadimethoxine Eprinomectin Sulfadimethoxine Erythromycin Sulfadimidine Erythromycin Sulfadimidine Erythromycin-anhydro Sulfadoxine

10 Erythromycin-anhydro Sulfadoxine Escitalopram Sulfaguanidine Escitalopram Sulfaguanidine Famotidine Sulfamerazine Famotidine Sulfamerazine Fenbendazole Sulfameter/ Sulfamethoxypyridazine Fenbendazole Sulfameter/ Sulfamethoxypyridazine Fenobucarb Sulfamethazine Fenobucarb Sulfamethazine Fenoterol Sulfamethizole Fenoterol Sulfamethizole Fenoxycarb Sulfamethoxazole Fenoxycarb Sulfamethoxazole Fentanyl Sulfamonomethoxine Fentanyl Sulfamonomethoxine Flubendazole Sulfamoxol Flubendazole Sulfamoxol Fluconazole(I) (Diflucan) Sulfanitran Fluconazole(I) (Diflucan) Sulfanitran Fludrocortisone 21-acetate Sulfaphenazole Fludrocortisone 21-acetate Sulfaphenazole Fludroxycortide/Flurandrenolide Sulfapyrazole Fludroxycortide/Flurandrenolide Sulfapyrazole Flumequine Sulfapyridine Flumequine Sulfapyridine Flumethasone Sulfaquinoxaline Flumethasone Sulfaquinoxaline Flumethasone pivalate Sulfathiazole Flumethasone pivalate Sulfathiazole Flunixin/Flunixin Meglumine Sulfisomidine Flunixin/Flunixin Meglumine Sulfisomidine Fluocinolone acetonide Sulphacetamide Fluocinolone acetonide Sulphacetamide Fluoromethalone Sulphisoxazole/Sulfisoxazole/ Sulfafurazole Fluoromethalone Sulphisoxazole/Sulfisoxazole/ Sulfafurazole Fluoxetine Sulpiride Fluoxetine Sulpiride Fluphenazine Sumatriptan Fluphenazine Sumatriptan Fluticasone propionate Tadalafil

11 Fluticasone propionate Tadalafil Formoterol Temazepam Formoterol Temazepam Furathiocarb Terbutaline Furathiocarb Terbutaline Gabapentin Terfenadine Gabapentin Terfenadine Glyburide Testosterone Glyburide Testosterone Griseofulvin Thiabendazole Griseofulvin Thiabendazole Halcinonide Thiodicarb Halcinonide Thiodicarb Halofuginone Thiofanox Halofuginone Thiofanox Haloperidol Tilmicosin Haloperidol Tilmicosin HMMNI/2-Hydroxymethyl-1- methyl-5-nitroimidazole Tinidazole HMMNI/2-Hydroxymethyl-1- methyl-5-nitroimidazole Tinidazole Hydrocodone Tramadol Hydrocodone Tramadol Hydrocortisone Trazadone Hydrocortisone Trazadone Hydromorphone Triamcinolone Hydromorphone Triamcinolone Hydroxybupropion Triamcinolone acetonide Hydroxybupropion Triamcinolone acetonide Hydroxyzine Triamterene Hydroxyzine Triamterene Imipramine Triclabendazole Imipramine Triclabendazole Indoxacarb Trimethoprim Indoxacarb Trimethoprim Ipronidazole Tripelenamine Ipronidazole Tripelenamine Ipronidazole-OH/Hydroxy- Ipronidazole Tulobuterol Ipronidazole-OH/Hydroxy- Ipronidazole Tulobuterol Isoprocarb Tylosin Isoprocarb Tylosin Ivermectin Valsartan

12 Ivermectin Valsartan Ketoconazole Venlafaxine Ketoconazole Venlafaxine Ketoprofen Verapamil Ketoprofen Verapamil Lamotrigine Virginiamycin M Lamotrigine Virginiamycin M LCV Xylazine LCV Xylazine Levamisole Zolpidem Levamisole Zolpidem Levorphanol Zolpidem phenyl-4-carboxylic acid Levorphanol Zolpidem phenyl-4-carboxylic acid

13 表 5. 正离子模式下化合物 MRM 离子对参数列表 11-nor-9-carboxy-delta-THC Furosemide nor-9-carboxy-delta-THC Furosemide alpha-Estradiol Gemfibrozil alpha-Estradiol Gemfibrozil beta-Estradiol Hexestrol beta-Estradiol Hexestrol ,4,5-T Hydrochlorothiazide ,4,5-T Hydrochlorothiazide ,4,5-TP Ibuprofen ,4,5-TP MCPA ,4-D MCPA ,4-D MCPB ,4-DB MCPB ,4-DB MCPP ,4-DP MCPP ,4-DP Methylparaben Bezafibrate Methylparaben Bezafibrate Modafinil acid Celecoxib Modafinil acid Celecoxib Naproxen Chloramphenicol Naproxen Chloramphenicol n-butylparaben Diclazuril n-butylparaben Diclazuril Nicarbazin Diclofenac Nicarbazin Diclofenac Nitroxynil Diclofenac 4-hydroxy Nitroxynil Diclofenac 4-hydroxy Phenobarbital Dienestrol Phenobarbital Dienestrol Phenytoin Diethylstilbestrol Phenytoin Diethylstilbestrol Pravastatin Estriol Pravastatin Estriol Thiamphenicol Ethynyl estradiol Thiamphenicol Ethynyl estradiol Triclocarban Fenbufen Triclocarban Fenbufen Triclosan Florfenicol Warfarin Florfenicol Warfarin

14 x 响应结果与讨论通过分析混合标准溶液对仪器方法进行优化可在 20 min 内对 377 种 PPCP 进行有效分离各化合物响应良好绝大多数化合物检测限可低于 10 ng/l 灵敏度足够高无需进行样品富集图 1 显示了 100 ng/l PPCP 混合标准样品的提取离子色谱叠加图如表 4 和表 5 所示 x A 阿特拉津 - 9 个浓度已使用 9 个浓度 9 个点已使用 9 个点 0 QC y = * x R^2 = 类型线性原点忽略加权 1/x A 响应浓度 (ng/ml) x 响应 vs. 采集时间 1 B 响应 vs. 采集时间图种 PPCP 混合标准样溶液浓度 100 ng/l 在正离子模式 (A) 和负离子模式 (B) 下的提取离子色谱叠加图采用本文所述方法在浓度范围 10 ng/l 到 10 5 ng/l 内对 377 种 PPCP 的线性相关性进行讨论如图 2 所示在正离子模式下阿特拉津和负离子模式下布洛芬的校准曲线的线性相关系数 (R2) 分别为和线性关系良好大多数化合物的线性相关系数均大于 x 布洛芬- 13 个浓度已使用 9 个浓度 13 个点已使用 9 个点 0 QC y = * x R^2 = 类型线性原点忽略加权 1/x B 浓度 (ng/ml) 图 2. 阿特拉津 (A) 和布洛芬 (B) 的校准曲线浓度范围 ng/l 浓度为 100 ng/l 实际水样加标样品连续进样 7 针计算各化合物的相对标准偏差如图 3 所示超过 78% 的化合物相对 RSD 小于 20% 具有良好的重复性

15 9% 10% 8% 6% < 50% 13% 46% 32% < 10% 10%-20% 20%-30% > 30% 62% 14% 50%-80% 80%-120% 120%-160% > 160% 图 ng/l 添加浓度下连续进样 7 针所得各化合物 RSD 分布图图 ng/l 添加浓度下各化合物回收率分布图浓度为 100 ng/l 实际水样加标样品, 按方法进样定量分析, 计算回收率如图 4 所示, 大多数样品回收率在 80%-120% 之间, 回收率良好实际水样取自北京某湖泊及周边水域, 在 10 个不同位置分别取 10 个水样, 采用 0.22 µm 滤膜过滤后直接进样 20 μl 进行分析检测如表 6 所示, 共检测到 PPCP 共 13 个, 其中尼泊金甲酯浓度超过 4 µg/l, 林可霉素舒必利副黄嘌呤阿特拉津氟康唑氟苯尼考部分水样中浓度超过 100 ng/l 表 6. 实际水样 PPCP 检测结果 ( 浓度单位 :ng/l) 样品编号扑热息痛 2- 氨基苯并咪唑副黄嘌呤舒必利可铁宁林可霉素氟康唑磺胺甲恶唑氯苯那敏莠去津益康唑尼泊金甲酯氟甲砜霉素

16 结论本文采用 Agilent 1290 Infinity II 液相色谱 /6495 三重四极杆液质联用系统, 应用动态 MRM 方式成功实现了同时对环境水中 377 种 PPCP 的高灵敏度快速简单准确的筛查和定量分析本方法通过直接进样方法即可满足常规检测要求, 有助于省掉繁琐的样品富集和净化步骤, 从而显着提高样品分析通量 16

17 查找当地的安捷伦客户中心 : 免费专线 : , ( 手机用户 ) 联系我们 : LSCA-China_800@agilent.com 在线询价 : 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任本文中的信息说明和技术指标如有变更, 恕不另行通知安捷伦科技 ( 中国 ) 有限公司, 年 10 月 22 日, 中国印刷 ZHCN

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司法鉴定技术规范 SF/Z JD0107005-2010 血液尿液中 154 种毒 ( 药 ) 物的检测液相色谱 - 串联质谱法 2010-04-07 发布 2010-04-07 生效中华人民共和国司法部司法鉴定管理局发布前言本标准的附录 A 为资料性附录本标准由中华人民