Identification of Anthropogenic Compounds in Stream Waters Using Non- target Strategies by HRMS

Postery | 2024 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
Software, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Antropogenní sloučeniny ve vodních tocích představují riziko pro ekosystémy i lidské zdraví. Jejich stopové množství komplikovaně sleduje tradiční cílená analýza. Použití nedefinovaných (non-target) strategií s vysokým rozlišením hmotové spektrometrie (HRMS) umožňuje široké zmapování potenciálních kontaminantů bez předchozích analytických standardů.

Cíle a přehled studie / článku


Studie mapovala výskyt antropogenních látek v povrchových vodách Velkého Thompsona (Colorado) na šesti lokalitách od pramene až po oblasti ovlivněné antropogenní činností. Hlavním cílem bylo porovnat kontrolní (pristine) a ovlivněné lokality, identifikovat maximální počet sloučenin a vyhodnotit změny koncentrací.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky (100 mL) byly extrahovány na Oasis HLB kazetách pomocí automatické SPE (Gilson GX-271 ASPEC), eluovány metanolem, koncentrovány na 0,5 mL a injikovány (20 µL) na LC/Q-TOF MS.
  • Chromatografie: reverzní fáze (C8 kolona).
  • Spektrometrie: Agilent 1290 Infinity II LC spojený s 6546 LC/Q-TOF MS, pozitivní ESI, data-nezávislá i iterativní MS/MS.

Pro zpracování dat se použily: Agilent MassHunter Explorer (non-target extrakce), ChemVista Library Manager (in-house spektrální knihovny), NIST Tandem MS/MS (2023), SIRIUS a CSI:FingerID pro generování struktur a sumárních vzorců.

Hlavní výsledky a diskuse


LOESS normalizací bylo ve 5487 detekovaných sloučeninách nalezeno 294 látek s >10násobným nárůstem koncentrace v dolních úsecích (p<0,05). Principiální rozdíl potvrdila analýza PCA.
  • 27 sloučenin bylo potvrzeno s retenčním časem a MS/MS z in-house knihoven.
  • 22 dalších sloučenin identifikováno pomocí NIST MS/MS.
  • SIRIUS & CSI:FingerID ověřily shodu struktur a poskytly sumární vzorce pro neznámé látky.

Přínosy a praktické využití metody


Non-target přístup umožňuje rozsáhlé monitorování jak známých, tak neočekávaných kontaminantů v povrchových vodách. Kombinace více databází a nástrojů zvyšuje míru identifikace a podporuje environmentální monitoring a správu kvality vod.

Budoucí trendy a možnosti využití


Integrace strojového učení pro automatickou interpretaci fragmentačních dat, rozšíření spektrálních knihoven a aplikace nedefinovaných strategií v reálném čase pro včasné varování v enviromentálních sítích.

Závěr


Výzkum potvrdil efektivitu non-target HRMS metody v detekci antropogenních sloučenin v povrchových vodách. Kombinované přístupy identifikace zvýšily spolehlivost detekce, avšak značná část látek stále vyžaduje manuální verifikaci fragmentů.

Reference


  • Dührkop K., Fleischauer M., Ludwig M., et al. SIRIUS4: a rapid tool for turning tandem mass spectra into metabolite structure information. Nat Methods. 16 (2019).
  • Dührkop K., Shen H., Meusel M., Rousu J., Böcker S. Searching molecular structure databases with tandem mass spectra using CSI:FingerID. Proc Natl Acad Sci U S A. 112 (2015).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Drug Metabolite Identification with a Streamlined Software Workflow
Accelerating Confident Unknown Identification Using Agilent Revident LC/Q-TOF and MassHunter Explorer 2.0
Streamlining HRMS data interpretation for wastewater impact on water quality
An End-to-End Untargeted LC/MS Workflow for Metabolomics and Lipidomics