使用具有解卷积报告软件和新农药数据库的

作者PhilipL.WylieAgilentTechnologies,Inc.2850CentervilleRd.Wilmington,DE19808-1610USA摘要本文介绍了一种最新扩展的质谱数据库，来代替安捷伦的保留时间锁定农药数据库和解卷积农药应用。新的数据库包括了926种农药、内分泌干扰物质和相关化合物—比原来的数据库多了359种化合物，包括了日本的“肯定列表（PositiveList）”中用GC/MS分析的所有化合物。所有保留时间锁定的化合物，都可以在安捷伦的GC/MS保留时间锁定软件中精确重复。新的数据库可以作为标准的GC/MS数据库来确证化合物，或者结合安捷伦筛选软件在保留时间和质谱谱图匹配的基础上定性检测化合物。当这些数据库与安捷伦新版本的解卷积报告软件（部件号G1716AA版本A.03.00）结合使用时，可以得到最大的收益。本方法对所有926种农药和内分使用具有解卷积报告软件和新农药数据库的GC/MS筛选926种农药和内分泌干扰物应用报告泌干扰物进行GC/MS筛选，大约只需要2分钟。解卷积帮助确证谱图中隐藏在共流出物中的农药。本文比较了新的数据库和较小的数据库，通过解卷积报告软件分析17个地表水样品。在新的数据库的协助下，解卷积报告软件找到了99种农药、代谢物、阻燃剂和相关污染物，而这些在以前的农药和内分泌干扰物保留时间所定数据库中是不包含的。引言几年前安捷伦科技在气相色谱（GC）和气相色谱—质谱（GC-MS）联用上引进了保留时间锁定（RTL）的概念。只要使用相同的初始方法和相同的色谱柱，RTL软件使得世界上任何实验室的任何安捷伦GC或者GC/MS上的保留时间再现成为可能（1）。既然任何实验室都可以重复另外一个实验室的保留时间，那么就可能创建包含保留时间锁定的质谱数据库。通过在数据库上锁定方法，使用者可以在GC/MS文件中筛选数据库中的所有化合物。通过“命中数”（Hits）来确定正确的保留时间和正确的谱图，从而排除假阳性结果，提供更精确的化合物确证（2）。食品和环境2最近，安捷伦引入了解卷积报告软件（DRS），结合了质谱解卷积和传统的数据库检索和定量技术。解卷积报告软件是三种不同GC/MS软件包的结合：1)安捷伦GC/MS化学工作站2)结合NIST‘05质谱库的NIST质谱搜索程序3)同样来自NIST的AMDIS软件以前的解卷积报告软件作为一种广泛的农药分析解决方案，包括了567种农药和可疑内分泌干扰物的质谱图（AMDIS格式）和锁定的保留时间（3）。最近，安捷伦推出了一种最新扩展的农药和内分泌干扰物数据库（部件号G1672AA），包括926种化合物。在以前的数据库基础上，增加了359种新的化合物到。同时，安捷伦也推出了解卷积报告软件的新版本（部件号G1716AA版本A.03.00），可以在任何安捷伦推出的或者用户自建的解卷积报告软件数据库上使用。农药和内分泌干扰物数据库的内容G1672AA农药和内分泌干扰物数据库包含所有可用GC分析的农药，包括最近推出的农药。另外，还包括大量的代谢物，更多的内分泌干扰物，重要的多氯联苯和多环芳烃，一些染料（如苏丹红），人造的麝香化合物以及一些有机磷阻燃剂。新的数据库包括：•安捷伦GC/MS化学工作站的常规分析质谱数据库•筛选数据库，集成到安捷伦GC/MS化学工作站上的安捷伦功能强大的筛选软件•所有926种化合物锁定的保留时间，安捷伦5975或5973的GC/MS用户可以在自己的实验室重现•用于安捷伦G1716AA（A.03.00）解卷积报告软件的文件•可以装载到安捷伦的G1701DA（D.02.00SP1版本或更高）的电子方法，包含GC/MS文件所需的仪器参数和解卷积报告软件处理的数据。这些参数列于表1•实例文件•应用报告2005年11月29日，日本政府公布了“肯定列表”（PositiveList）制度来规范农药、食品添加剂和兽药。设置了758种化学品的最大残留限量（MRL），同时从列表中除去了65种化合物。15种物质的残留不得被检出。其他未提及的农用化学品的最大残留限量（MRL）一致定为0.01ppm（4）。新的列表于2006年5月29日实施。在日本的肯定列表里有265种农药是用GC/MS分析。新的G1672AA农药数据库包含了所有这些化合物的质谱图和锁定的保留时间。因此，一个实验室可以在GC/MS运行后的1–3分钟内筛选这265种“肯定列表”中的化合物和其他几百种更多的农药。实验表1列出了安捷伦用于农药分析的仪器，软件和分析参数。根据所需的进样量的不同，可以使用程序升温汽化进样（PTV）或者分流/不分流进样方式。3结果和讨论关于以前发表的文章（3，5，6）中介绍过的解卷积报告软件，总结如下：解卷积报告软件结合了三个相互独立的数据分析步骤。首先，GC/MS化学工作站软件根据目标化合物的一个目标离子和三个确认离子，对目标农药化合物进行一般的定量分析。报告给出检测到并经过校正的化合物的含量。对于数据库中的其他化合物，将根据解卷积报告软件中提供的农药平均响应因子来估计浓度。然后解卷积报告软件把数据文件发送给AMDIS解卷积图谱，使用解卷积后的全谱在安捷伦RTL农药数据库中检索。在AMDIS可以设置一个过滤器，从而使分析物的保留时间落在用户指定的时间窗口内。由于保留时间锁定的作用就是高精确度地再现保留时间，这个窗口一般比较小—一般为10–20秒。最后，通过AMDIS解卷积的所有目标化合物的质谱图在NIST质谱库的147，000种化合物中检索确证；这一步没有保留时间要求。表1.分析仪器与条件气相色谱仪Agilent6890N自动进样器Agilent7683进样器和自动进样器进样口AgilentPTV溶剂放空模式或分流/不分流色谱柱Agilent30m×0.25mm×0.25µmHP-5MSi（部件号19091S-433i）载气氦气，恒压模式保留时间锁定Chlorpyrifos-methyl锁定在16.596min（公称柱头压=17.1psi）炉温程序70°C（保持2min），以25°C/min升温至150°C（保持0min），以3°C/min升温至200°C（保持0min），以8°C/min升温至280°C（保持10–15min）PTV进样口参数温度程序：40°C（保持0.25min），以1600°C/min升温至250°C（保持2min）；放空时间：0.2min；放空流速：200mL/min；放空电压：0.0psi；吹扫流速：60.0mL/min；吹扫时间：2.00min进样量15uL（用50uL的注射器）质谱仪Agilent5975inert调谐文件Atune.u模式扫描（或用SIMDRS库选择离子检测）扫描范围50–550u离子源、四极杆、传输线温度分别为230，150和280°C溶剂延迟4.00min倍增器电压自动调谐电压软件GC/MSD化学工作站安捷伦部件号G1701DA（D02.00sp1版或更高版本）解卷积报告软件安捷伦部件号G1716AA（A.03.00版）解卷积报告软件谱库检索软件NISTMS检索（2.0d版或更新版本）（与NIST'05质谱库合在一起—安捷伦部件号G1033A）解卷积软件自动质谱解卷积和鉴定软件（AMDIS_322.62版或更高版本；与NIST'05质谱库合在一起—安捷伦部件G1033A）MS谱库NIST'05质谱库（安捷伦部件号G1033A）AgilentRTL农药和内分泌干扰物库（Agilent与NIST格式）（部件号G1672AA）4此方法很快就被许多实验室采用，正是由于此方法可以在高含量共流出物基质的干扰下能够在复杂的色谱图中确证农药。事实上，这个解决措施十分有用，好多用户开始创建自己的解卷积报告软件数据库（7）。因此，解卷积报告软件从农药数据库中分离出来，可用于安捷伦提供的或者用户自建的数据库。原来的567种化合物RTL农药数据库（G1049A）包括在当时已有的农药，少量代谢物及大部分可用GC分析的内分泌干扰物质。新版数据库包括更多的农药，内分泌干扰物和代谢物。此次更新还包括在食品和水中发现的其他种类的污染物。包括18种多氯联苯（PCBs），4种多溴联苯（PBBs），一些多环芳烃（PAHs），一些有机磷的阻燃剂，三种重要的毒杀芬同系物和三种苏丹染料。解卷积的优势图1显示了AMDIS的一个界面，说明了解卷积软件的强大功能。图1A中的白线是总离子流色谱图，其他三条线是解卷积峰（AMDIS中的术语）的提取离子流图。注意总离子流色谱图中的峰和提取离子峰不在一个位置，这个化合物实际上被共流出物所掩盖。图1B把化合物的解卷积谱图（白色线）同未解卷积的谱图（黑色线）重叠放置。很明显，共流出物掩盖了这个化合物，使分析不清晰。图1C显示了解卷积的峰（白色谱图）同数据库中的哒草伏（黑色谱图）匹配良好。RTL农药数据库中哒草伏的保留时间是26.933分钟，同这个色谱图中看到的保留时间仅仅相差2.3秒。谱图的解卷积和锁定的保留时间结合使化合物的确证更加明确。图1.确定哒草伏的AMDIS界面A)哒草伏洗出的总离子流图和提取离子流图B)重叠放置化合物的解卷积谱图（白色线）同26.972分钟处的谱图（黑色线）C)解卷积后的谱图与数据库中哒草伏的谱图一致ACB5地表水分析—重复早期的研究较早的研究中，比较了安捷伦的解卷积报告软件和常规的农药分析（3）。加州农药管理局（CDFA）提供了在他们实验室分析的17种地表水提取物的数据文件。采用安捷伦的农药分析方法对GC/MS谱图进行时间锁定，从而使得用解卷积报告软件分析这些文件而不用重新进样。原来的解卷积报告软件分析使用的是567种化合物RTL农药数据库。为了比较，用新的926种化合物RTL农药数据库重新分析了相同的化合物。下面是其中一个样品的色谱图（图2）和解卷积报告软件报告（图3）。图2.通过解卷积报告软件采用新的RTL农药和内分泌干扰物数据库分析地表水提取物的色谱图。分析结果如图3所示除了邻苯二甲酸盐，926种化合物数据库确证了7种新的化合物（图3中粗体表示）：4-氯苯异氰酸酯（一种苯基脲类除草剂的代谢物）；3,4-二氯苯异氰酸酯（敌草隆代谢物）；磷酸三（-2-氯乙酯）（一种阻燃剂）；咖啡因（一种刺激物）；嘧菌环胺（一种杀菌剂）；去甲基哒草伏（哒草伏的代谢物，一种除草剂）；四丁氧基乙基磷（一种阻燃剂）。虽然一般认为咖啡因不会有危险，之所以包括在数据库中是因为经常在污水中发现，在下水道中和各种药物或农药在一起（8）。6图3.地表水样品分析解卷积报告软件报告。粗体字表示的化合物在新的RTL农药数据库中被找到，原来的数据库由于不包括这些而没有发现MSDDeconvolutionReportSampleName:E02-557DataFile:C:\MSDChem\1\DATA\CDFAsurfacewaterdata\E02-557.dDate/Time:11:24AMTuesday,Apr42006TheNISTlibrarywassearchedforthecomponentsthatwerefoundintheAMDIStargetlibrary.AgilentNISTChemStationAMDISRTDiffreverseHitRTCas#Compoundnameamount(ng)match(sec.)matchnumber4.46891064454-Methylphenol623.24.468900003-Carbobenzyloxy-4-ketoproline4814.88401041214-Chlorophenylisocyanate84–1.88626.3879102363DiuronMetabolite[3,4-Dichlorophenyl993.1951isocyanate]6.8357759944EPTC842.08517.6988957613,4-Dichloroaniline932.18927.9342131113Dimethylphthalate671.78428.1112