新污染物多为大量化学品进入生产和使用后,在被排放到环境中产生。由于具有较强的生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征,对生态环境和人体健康存在较大危害性风险。随着《斯德哥尔摩公约》履约进程,以及《新污染物治理行动方案》正式施行,新污染物的治理得到国家高度重视,目前新污染物治理已经成为全球性面临的共同挑战。 科研机构近年来在新污染物筛选、识别、来源解析、污染分布、风险评估及健康效应、减排及替代品等方面贡献力量,进而对化学品实施全生命周期风险管控。 针对新污染分析痛点,环境浓度极低、种类繁多、基质复杂、干扰严重、大量新污染物未知及毒性未知等特点,赛默飞为客户提供从样品处理与制备、样品分析到数据处理的新污染物整体解决方案,并不断更新,助力新污染物治理,推动“健康中国2030”计划,为人类健康保驾护航!


热点应用

全氟烷基和多氟烷基化合物 (PFAS) 是持久性有机污染物,是含有至少一个碳氟键的人工合成有机化合物,被称为“永远的化学品”,可从多种工业和日常来源进入环境之中,包括防水涂料、消防设备和不粘炊具,成为全球环境及健康研究的焦点。

PFAS workflows

针对>C8 成分和挥发性较弱的PFAS 化合物,液质联用是主要分析技术,而对于碳链更短(<C8)、挥发性更强的 PFAS 化合物,则可通过自动热脱附 TD 系统 和气相色谱质谱联用法(TD–GC/TD–GC/MS)进行分析。

PFAS 化合物可通过三重四极质谱仪(MS)靶向分析进行检测和定量。然而,未知 PFAS 化合物鉴定和定量则需要使用高分辨质谱技术。随着高分辨质谱技术的进步,利用高分辨质谱的高分辨和高质量精度的全扫描采集优势,可对样品进行回溯性分析以及其他未知污染物筛查,先进的化合物筛查和识别流程便于了解样品的全面信息,提高未知化合物鉴定的覆盖度同时提升置信度。

Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 120 高分辨液质联用仪,具备120,000 分辨率,消除复杂基质干扰,消除假阳性和假阴性; 更快的扫描速度,提高化合物鉴定通量; 一针进样即可获得正负两种模式数据,缩短数据采集时间和全新的扫描方式选择等优势,在PFAS未知化合物筛查广泛应用。

UCMR3 样本分析结果表明含有痕量的非靶向化合物(PFDS),样品采集后的鉴定通过查看同位素标记、精确质量数和保留时间来进行确证

采用全扫描模式进行未知 PFAS 化合物筛查时,可获得化合物的检出限或 MRLs。蓝色标记的化合物不包含在 U.S. EPA 537 列表中,但在相同的 UCMR3 饮用水过程水提取物中被发现。对于含有未知 PFAS 化合物的复杂样品,使用 Compound Discoverer 软件可以缩短数据处理时间并迅速获得结果。

利用赛默飞TSQ系列三重四极杆液质联用仪可实现24 种全氟化合物直接进样方法分析。方法选择性高,分析速度快,灵敏度完全满足法规要求,同时具有良好的重现性和线性范围。有相应的方案包,拿来即用,更多种类全氟化合物方案包更新中!



TSQ Altis Plus 直接进样分析24种PFAS

是否存在其他PFAS 化合物?自动燃烧离子色谱法(CIC)为可能存在的PFAS 或其他含氟化合物提供了一种补充非靶向筛查方法。

可吸附有机氟的分析用于确定样品中氟总质量是否超过目标化合物中氟质量。如果氟总质量偏高,则样本中可能存在目标化合物以外的其他 PFAS。该方法的应用在其他可吸附有机卤成分(AOX)的测定中得到了很好的验证。

解决方案
明星仪器

微塑料已经被列入国际上广泛关注的新污染物之一,可通过血脑屏障危害人类的大脑,同时也是新污染的载体。随着限塑令发布及行动方案正式实施,预示着我国正式向微塑料污染宣战!在塑料制品全生命周期环境风险研究评价中,快速、有效、全面地表征微塑料至关重要。赛默飞光谱技术与色谱质谱联用技术均提供了微塑料的相关检测能力,二者作为互补的检测手段,不仅可定性微塑料成分,光谱技术还可针对微塑料进行形貌分析、颗粒数量分析;同时,色谱质谱联用技术则针对质量浓度进行分析与塑料中有机污染物分析等。 

赛默飞色谱质谱联用针对微塑料解决方案

经典案例
  • 利用高温裂解产生的特征碎片信息经色谱分离和高分辨率质谱鉴定,能够有效鉴别微塑料成分和进行定量测定
  • 获取准确的质量数信息对于避免错误识别和定量至关重要。超高分辨率气质可以选择性的区分出各种聚合物热解产物对应的质量数,相比低分辨质谱来说,可以更精准的识别微塑料
  • GC-Orbitrap/MS的高分辨性能,在高低浓度下均能实现亚ppm的质量准确度,这对于获得足够的选择性以确保分离和鉴定热裂解产物并降低检测限至关重要
解决方案
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全氟烷基和多氟烷基化合物 (PFAS) 是持久性有机污染物,是含有至少一个碳氟键的人工合成有机化合物,被称为“永远的化学品”,可从多种工业和日常来源进入环境之中,包括防水涂料、消防设备和不粘炊具,成为全球环境及健康研究的焦点。

PFAS workflows

针对>C8 成分和挥发性较弱的PFAS 化合物,液质联用是主要分析技术,而对于碳链更短(<C8)、挥发性更强的 PFAS 化合物,则可通过自动热脱附 TD 系统 和气相色谱质谱联用法(TD–GC/TD–GC/MS)进行分析。

PFAS 化合物可通过三重四极质谱仪(MS)靶向分析进行检测和定量。然而,未知 PFAS 化合物鉴定和定量则需要使用高分辨质谱技术。随着高分辨质谱技术的进步,利用高分辨质谱的高分辨和高质量精度的全扫描采集优势,可对样品进行回溯性分析以及其他未知污染物筛查,先进的化合物筛查和识别流程便于了解样品的全面信息,提高未知化合物鉴定的覆盖度同时提升置信度。

Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 120 高分辨液质联用仪,具备120,000 分辨率,消除复杂基质干扰,消除假阳性和假阴性; 更快的扫描速度,提高化合物鉴定通量; 一针进样即可获得正负两种模式数据,缩短数据采集时间和全新的扫描方式选择等优势,在PFAS未知化合物筛查广泛应用。

UCMR3 样本分析结果表明含有痕量的非靶向化合物(PFDS),样品采集后的鉴定通过查看同位素标记、精确质量数和保留时间来进行确证

采用全扫描模式进行未知 PFAS 化合物筛查时,可获得化合物的检出限或 MRLs。蓝色标记的化合物不包含在 U.S. EPA 537 列表中,但在相同的 UCMR3 饮用水过程水提取物中被发现。对于含有未知 PFAS 化合物的复杂样品,使用 Compound Discoverer 软件可以缩短数据处理时间并迅速获得结果。

利用赛默飞TSQ系列三重四极杆液质联用仪可实现24 种全氟化合物直接进样方法分析。方法选择性高,分析速度快,灵敏度完全满足法规要求,同时具有良好的重现性和线性范围。有相应的方案包,拿来即用,更多种类全氟化合物方案包更新中!



TSQ Altis Plus 直接进样分析24种PFAS

是否存在其他PFAS 化合物?自动燃烧离子色谱法(CIC)为可能存在的PFAS 或其他含氟化合物提供了一种补充非靶向筛查方法。

可吸附有机氟的分析用于确定样品中氟总质量是否超过目标化合物中氟质量。如果氟总质量偏高,则样本中可能存在目标化合物以外的其他 PFAS。该方法的应用在其他可吸附有机卤成分(AOX)的测定中得到了很好的验证。

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微塑料已经被列入国际上广泛关注的新污染物之一,可通过血脑屏障危害人类的大脑,同时也是新污染的载体。随着限塑令发布及行动方案正式实施,预示着我国正式向微塑料污染宣战!在塑料制品全生命周期环境风险研究评价中,快速、有效、全面地表征微塑料至关重要。赛默飞光谱技术与色谱质谱联用技术均提供了微塑料的相关检测能力,二者作为互补的检测手段,不仅可定性微塑料成分,光谱技术还可针对微塑料进行形貌分析、颗粒数量分析;同时,色谱质谱联用技术则针对质量浓度进行分析与塑料中有机污染物分析等。 

赛默飞色谱质谱联用针对微塑料解决方案

经典案例
  • 利用高温裂解产生的特征碎片信息经色谱分离和高分辨率质谱鉴定,能够有效鉴别微塑料成分和进行定量测定
  • 获取准确的质量数信息对于避免错误识别和定量至关重要。超高分辨率气质可以选择性的区分出各种聚合物热解产物对应的质量数,相比低分辨质谱来说,可以更精准的识别微塑料
  • GC-Orbitrap/MS的高分辨性能,在高低浓度下均能实现亚ppm的质量准确度,这对于获得足够的选择性以确保分离和鉴定热裂解产物并降低检测限至关重要
解决方案
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新污染物应用专题

已知的污染物相对于未知的新型污染物来说是冰山一角,浩瀚的未知新型污染物分析,需要借助非靶标筛查分析方式。基于高分辨质谱的非靶向分析是当下环境科研的热点,也是未来的趋势。LC Orbitrap与GC Orbitrap的质谱平台,结合强有力的数据处理软件,能够大大拓宽分析窗口,实现越来越复杂的数据处理,是实现效应导向分析方法(EDA)的应用核心技术,在确定污染物的“优先关注清单”和监管评估中具有巨大应用潜力。

赛默飞质谱平台优势
Orbitrap高分辨质谱仪- 环境非靶标筛查终极武器
  • Orbitrap具有超高分辨率和优异的质量精度,同时具备媲美中高端四极杆质谱的定量能力,多样的数据采集模式能保证同时做到定性、目标定量与数据回溯分析, 助力发现更多未知新污染及相关环境行为研究;
  • mzcloud >21,000种的纯标准品建立的多级高分辨数据库,不断更新,收载化合物数量不断增加; 对于谱库中没有的化合物,可以用chemspider进行网络搜索,或应用分子网络算法等根据二级碎片离子的相似性进行确证
  • 完善的基于高分辨Orbitrap质谱平台的筛查方法包,拿来即用

经典案例

该研究利用LC Orbitrap和GC Orbitrap同时进行了有机卤素的靶向和非靶向筛选的筛查,两种高分辨质谱仪提供互补的指纹。靶向筛查分析了80种以上的新型BFRs、CPs和PCBs。非靶向筛查,采用了开源的HaloSeeker软件,根据Cl和Br同位素比率和质量亏损,处理非目标HRMS数据,扩大筛查范围。结果表明,安大略湖鳟鱼共有195个卤化质谱特征,包括众所周知的多氯联苯、多溴二苯醚、多溴联苯、滴滴涕及其降解产物、新型溴化阻燃剂、短链、中链和长链氯化石蜡等。

GC Orbitrap静电场轨道阱高分辨质谱仪具有媲美高端GC-MS/MS的灵敏度、高达24w的分辨率、亚ppm级别的质量准确度,结合数据处理利器Compound Dicoverer软件可以完美应对新污染物的筛查分析需求。


解决方案
明星仪器

环境污染与健康密不可分,世界卫生组织WHO认为,超过90%的肿瘤发病与环境污染因素密切相关。多种多样的环境暴露通过食物、水、空气或直接接触等方式,对人体健康造成危害,因此内外暴露研究相结合挖掘出疾病相关的关键暴露因素是新污染物治理的重要一环。

赛默飞质谱平台优势

新污染物与健康风险关系研究,有自下而上(从环境入手)和自上而下(从人体样本入手)两种思路,也可以将两种方法相结合,再结合流行病学、分子生物学以及分析化学等多种手段,全面挖掘与疾病风险相关的关键环境因素。基于质谱的代谢组学方法可以同时检测和量化数以千计的代谢物特征。然而,环境和生物体在内的所有代谢物具有复杂的化学性质和动态范围,赛默飞完整的产品矩阵可为相关研究提供完善的整体解决方案。

 


经典案例

研究表明,人们对利用伴侣动物评估环境暴露与人类健康(癌症)之间的关系越来越感兴趣。关于暴露相关的人类疾病,宠物狗像哨兵一样提供了有价值的见解,源于宠物狗与人类共享相似的室内暴露环境,寿命较短,共享许多临床/生物学特征,有密切相关的基因组。该研究使用硅胶狗牌(贴在项圈上)和腕带评估了宠物狗及其主人的暴露情况。

     

结果表明,狗牌上检测到的水平与尿液生物标志物显著相关(与人类相比,狗身上的相关性更强),狗和它们的主人的化学暴露轮廓非常相似;宠物狗的母体化合物及其代谢物之间的相关性更高,加上疾病潜伏期更短,这表明这些家庭成员可能是研究环境暴露和健康结果之间的潜在联系的理想模型系统。GC-Orbitrap 在更广泛的环境化学物质和浓度的暴露测量中提供了更大的可信度,使得我们可以对数据进行更细致的描述。


解决方案
明星仪器

新污染物来源广泛,种类繁多,针对《重点管控新污染物清单(2023年版)》,包括全氟烷类、抗生素、环境内分泌干扰物壬基酚等14种新污染物,以及POPs公约受控34种类化学物质,高效高通量而且专门针对新污染物的分析方法无疑是重点和最佳方案。基于Thermo Scientific™ TSQ 系列三重四极杆液质/气质联用仪为靶向筛查及定量带来广谱、高通量解决方案,拿来即用。

赛默飞质谱平台优势
TSQ Altis plus/Quantis 三重四极杆液质联用仪高通量筛查及定量方案亮点:
  • 300多个化合物来源于《重点管控新污染物清单(2023年版)》、《第一批化学物质环境风险优先评估计划》、《优先控制化学品名录(第一批)》、《优先控制化学品名录(第二批)》以及19个与环境污染物检测相关的国家和地方标准方案包;
  • 只需要一根色谱柱,两个分析条件即可完成300多个新污染物的同时分析,经过科学谨慎的方法学验证,灵敏度满足环境部和地方标准及EPA的要求,重现性和线性良好;
  • 方案解决了全氟化合物、邻苯类化合物系统背景干扰问题,涉及的同分异构体、m/z接近的同质异素化合物在色谱柱均实现了较好的分离。
TSQ 9610 三重四极杆气质联用仪方案简单上手、快速落地:
  • 针对新污染物清单气质分析平台检测的污染物,如:多氯萘、二噁英、十溴联苯醚、短链氯化石蜡、得克隆及已淘汰类等提供一站式方案;
  • 高性能AEI离子源:全新设计带来超高灵敏度和耐用性,将GC-MS/MS推到阿克级别林敏度;
  • NeverVent技术不卸真空清洗和更换离子源,不卸真空更换色谱柱,减少停机时间,显著提高仪器的生产效率,是助力新污染物检测的必备利器之一。
解决方案
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已知的污染物相对于未知的新型污染物来说是冰山一角,浩瀚的未知新型污染物分析,需要借助非靶标筛查分析方式。基于高分辨质谱的非靶向分析是当下环境科研的热点,也是未来的趋势。LC Orbitrap与GC Orbitrap的质谱平台,结合强有力的数据处理软件,能够大大拓宽分析窗口,实现越来越复杂的数据处理,是实现效应导向分析方法(EDA)的应用核心技术,在确定污染物的“优先关注清单”和监管评估中具有巨大应用潜力。

赛默飞质谱平台优势
Orbitrap高分辨质谱仪- 环境非靶标筛查终极武器
  • Orbitrap具有超高分辨率和优异的质量精度,同时具备媲美中高端四极杆质谱的定量能力,多样的数据采集模式能保证同时做到定性、目标定量与数据回溯分析, 助力发现更多未知新污染及相关环境行为研究;
  • mzcloud >21,000种的纯标准品建立的多级高分辨数据库,不断更新,收载化合物数量不断增加; 对于谱库中没有的化合物,可以用chemspider进行网络搜索,或应用分子网络算法等根据二级碎片离子的相似性进行确证
  • 完善的基于高分辨Orbitrap质谱平台的筛查方法包,拿来即用

经典案例

该研究利用LC Orbitrap和GC Orbitrap同时进行了有机卤素的靶向和非靶向筛选的筛查,两种高分辨质谱仪提供互补的指纹。靶向筛查分析了80种以上的新型BFRs、CPs和PCBs。非靶向筛查,采用了开源的HaloSeeker软件,根据Cl和Br同位素比率和质量亏损,处理非目标HRMS数据,扩大筛查范围。结果表明,安大略湖鳟鱼共有195个卤化质谱特征,包括众所周知的多氯联苯、多溴二苯醚、多溴联苯、滴滴涕及其降解产物、新型溴化阻燃剂、短链、中链和长链氯化石蜡等。

GC Orbitrap静电场轨道阱高分辨质谱仪具有媲美高端GC-MS/MS的灵敏度、高达24w的分辨率、亚ppm级别的质量准确度,结合数据处理利器Compound Dicoverer软件可以完美应对新污染物的筛查分析需求。


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环境污染与健康密不可分,世界卫生组织WHO认为,超过90%的肿瘤发病与环境污染因素密切相关。多种多样的环境暴露通过食物、水、空气或直接接触等方式,对人体健康造成危害,因此内外暴露研究相结合挖掘出疾病相关的关键暴露因素是新污染物治理的重要一环。

赛默飞质谱平台优势

新污染物与健康风险关系研究,有自下而上(从环境入手)和自上而下(从人体样本入手)两种思路,也可以将两种方法相结合,再结合流行病学、分子生物学以及分析化学等多种手段,全面挖掘与疾病风险相关的关键环境因素。基于质谱的代谢组学方法可以同时检测和量化数以千计的代谢物特征。然而,环境和生物体在内的所有代谢物具有复杂的化学性质和动态范围,赛默飞完整的产品矩阵可为相关研究提供完善的整体解决方案。

 


经典案例

研究表明,人们对利用伴侣动物评估环境暴露与人类健康(癌症)之间的关系越来越感兴趣。关于暴露相关的人类疾病,宠物狗像哨兵一样提供了有价值的见解,源于宠物狗与人类共享相似的室内暴露环境,寿命较短,共享许多临床/生物学特征,有密切相关的基因组。该研究使用硅胶狗牌(贴在项圈上)和腕带评估了宠物狗及其主人的暴露情况。

     

结果表明,狗牌上检测到的水平与尿液生物标志物显著相关(与人类相比,狗身上的相关性更强),狗和它们的主人的化学暴露轮廓非常相似;宠物狗的母体化合物及其代谢物之间的相关性更高,加上疾病潜伏期更短,这表明这些家庭成员可能是研究环境暴露和健康结果之间的潜在联系的理想模型系统。GC-Orbitrap 在更广泛的环境化学物质和浓度的暴露测量中提供了更大的可信度,使得我们可以对数据进行更细致的描述。


解决方案
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新污染物来源广泛,种类繁多,针对《重点管控新污染物清单(2023年版)》,包括全氟烷类、抗生素、环境内分泌干扰物壬基酚等14种新污染物,以及POPs公约受控34种类化学物质,高效高通量而且专门针对新污染物的分析方法无疑是重点和最佳方案。基于Thermo Scientific™ TSQ 系列三重四极杆液质/气质联用仪为靶向筛查及定量带来广谱、高通量解决方案,拿来即用。

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TSQ Altis plus/Quantis 三重四极杆液质联用仪高通量筛查及定量方案亮点:
  • 300多个化合物来源于《重点管控新污染物清单(2023年版)》、《第一批化学物质环境风险优先评估计划》、《优先控制化学品名录(第一批)》、《优先控制化学品名录(第二批)》以及19个与环境污染物检测相关的国家和地方标准方案包;
  • 只需要一根色谱柱,两个分析条件即可完成300多个新污染物的同时分析,经过科学谨慎的方法学验证,灵敏度满足环境部和地方标准及EPA的要求,重现性和线性良好;
  • 方案解决了全氟化合物、邻苯类化合物系统背景干扰问题,涉及的同分异构体、m/z接近的同质异素化合物在色谱柱均实现了较好的分离。
TSQ 9610 三重四极杆气质联用仪方案简单上手、快速落地:
  • 针对新污染物清单气质分析平台检测的污染物,如:多氯萘、二噁英、十溴联苯醚、短链氯化石蜡、得克隆及已淘汰类等提供一站式方案;
  • 高性能AEI离子源:全新设计带来超高灵敏度和耐用性,将GC-MS/MS推到阿克级别林敏度;
  • NeverVent技术不卸真空清洗和更换离子源,不卸真空更换色谱柱,减少停机时间,显著提高仪器的生产效率,是助力新污染物检测的必备利器之一。
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