(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210933586.1 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 南京理工大 学 地址 210094 江苏省南京市玄武区孝陵卫 街道200号 (72)发明人 苏冠勇　李建华　黄嘉楠　 (74)专利代理 机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 专利代理师 张建生 (51)Int.Cl. G01N 30/02(2006.01) G01N 30/06(2006.01) G01N 30/72(2006.01) G01N 30/86(2006.01) G01N 30/88(2006.01) (54)发明名称 一种全面识别水样中新污染物的综合筛查 方法 (57)摘要 本发明公开了一种全面识别水样中新污染 物的综合筛查方法， 包括以下步骤： S1、 新污染物 分类； S2、 新污染物前处理： 根据本步骤所得到的 萃取后的新污染物种类， 选择以下步骤S3 ‑S5中 对应的筛查方法； S3、 有机磷酸三酯筛查： S3 ‑1、 靶向分析； S3 ‑2、 可疑分析； S3 ‑3、 非靶向分析； S4、 卤代化合物筛查； S5、 全氟化合物筛查； S6、 农 药、 抗生素、 个人护理品筛查。 本发明的综合筛查 方法构建了一种靶向、 可疑及非靶向结合的筛查 策略， 可以解决在传统的水样中污染物识别的靶 向技术局限性， 使用特征质谱碎片分析以及同位 素标记的内标法可以全面识别水样中的新污染 物。 权利要求书4页 说明书14页 附图1页 CN 115166101 A 2022.10.11 CN 115166101 A 1.一种全面识别水样中新污染物的综合筛查方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 新污染物分类： 对需要进行筛查的新污染物进行分类， 共分为以下几大类： 有机磷 酸三酯、 卤代化 合物、 全氟化 合物、 农药、 抗 生素以及个人护理品； S2、 新污染物前处 理： 根据步骤S1中新污染物的分类， 选择相应的前处 理方法： 若新污染物为有机磷酸三酯或卤代化合物， 则选择液液萃取进行前处理， 得到萃取后 的有机磷酸 三酯混合溶 液或卤代化 合物混合溶 液； 若新污染物为全氟化合物或农药或抗生素或个人护理品， 则选择固相萃取进行前处 理， 得到萃取后的全氟化合物混合溶液或农药混合溶液或抗生素混合溶液或个人护理品混 合溶液； 根据本步骤所 得到的萃取后的新污染物种类， 选择以下步骤S3 ‑S5中对应的筛查方法； S3、 有机磷酸三酯筛查： 对步骤S2中得到的有机磷酸三酯混合溶液采用液相高分辨质 谱仪在APCI+源下分两次进样， 一次进样在SIM模式下进行靶向分析， 另一次进样在Full   mass‑AIF模式下进行 可疑及非靶向分析； S3‑1、 靶向分析： 通过液相高分辨质谱仪在SIM模式下对有机磷酸三酯 混合溶液进行准 确定量， 并与具有参考标准的有机磷酸三酯标准清单进行定量分析， 获得符合条件的靶向 有机磷酸 三酯化合物； S3‑2、 可疑分析： 在Web  of Science数据库中搜集建立一个包含95个有机磷酸三酯的 可疑清单， 通过液相高分辨质谱仪在Full  mass‑AIF模式下对有机磷酸三酯混合溶液进行 数据采集， 将采集到的数据与可疑清单进行对比， 获得符合条件的可疑有机磷酸三酯化合 物， 再使用靶向分析中得到的符合条件的靶向有机磷酸三酯化合物对可疑有机磷酸三酯化 合物进行半定量分析； S3‑3、 非靶向分析： 对于不包含在靶向分析和可疑分析中的潜在有机磷酸三酯， 利用有 机磷酸三酯的9个特征片段离子对有机磷酸三酯混合溶液在Full  mass‑AIF模式下的分析 结果进行非靶向分析， 9个特征片段离子分别为： 磷酸三苯酯离子C18H16O4P+、 磷酸二苯酯离 子C12H12O4P+、 磷酸单苯酯离子C6H8O4P+、 磷酸根离子H4O4P+、 脱水磷酸二苯酯离子C12H10O3P+、 磷酸二甲苯酯离子C14H16O4P+、 脱水磷酸二甲苯酯离子C14H14O3P+、 甲苯基苯基离子C13H14O4P+ 和膦酸酯二阶阴离 子H2O3P+； 采集9个特征片段离子的提取离子色谱图， 并将其产生的保留时间与质量数的峰值作 为未知峰， 将靶向有机磷酸三酯化合物、 可疑有机磷酸三酯化合物以及内标 的保留时间与 质量数作为已知峰， 将未知峰与已知峰进行对比， 当保留时间偏差＜0.02min， 质量数偏差 ＜5ppm时， 则将这 些已知峰从未知峰列表中排除， 随后利用加合离子 Na+、 K+、 NH4+在ESI+源下 进一步筛选未知峰， 如果ESI+源下存在加合离子， 则使用模拟软件根据元素组成限制C0‑ 100H0‑200O4‑20P1‑3Cl0‑10Br0‑10以及环和双键当量RDB 来预测潜在的化学式， 其中化学 式符合要 求且环和双键当量RDB≥相应的特 征片段离 子的前体离 子被保留； 最后， 应用PRM模式在20eV、 40eV和60eV的步进归一化碰撞能量下对符合要求的前体离 子进行分析， 包含相应特征片段离子的未知峰被保留， 使用在线数据库搜索以确认所有符 合要求的分子结构， 并通过与有机磷酸 三酯标准品对比进行最终确证； S4、 卤代化合物筛查： 对步骤S2中得到的卤代化合物混合溶液进行靶向分析、 可疑分析 及非靶向分析；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115166101 A 2S4‑1、 靶向分析： 通过气相高分辨质谱仪对卤代化合物混合溶液进行准确定量， 并与具 有参考标准的卤代化 合物标准清单进行定量分析， 获得符合条件的靶向卤代化 合物； S4‑2、 可疑分析： 对靶向分析中得到的靶向卤代化合物在数据库中进行自动 搜索， 自动 搜索筛选得到卤代化合物可疑数据库， 通过MSConvert对卤代化合物可疑数据库原始数据 文件进行格式转换， 用xcms或HaloSeeker工具进行预处理、 解卷积及特征归因， 以氯和溴同 位素质量差搜索含卤素离子， 结合同位素分布模式确定卤素原子个数， 并将推 断的分子式 与卤代化合物可疑数据库进 行匹配， 对分子量比较高的未知峰， 检查其色谱峰和质谱图， 在 符合同位素分布预测的条件下也将推断的分子式与卤代化合物可疑数据库进 行匹配， 若能 与卤代化合物可疑数据库中的卤代化合物成功匹配， 则将该未知峰定为可疑卤代化合物， 若不能成功匹配， 则进行非靶向分析； S4‑3、 非靶向分析： 对于不包含在靶向分析和可疑分析中的潜在卤代化合物， 通过 GOLDEN规则推断其合理分子式， 并进行结构解析， 最后对符合条件的卤代化合物进行半定 量、 聚类及相关性分析， 并选择高优先度的卤代化 合物进行 标准品验证； S5、 全氟化合物筛查： 对步骤S2中得到的全氟化合物混合溶液， 分别进行靶向分析、 非 靶向分析和可疑 分析； S5‑1、 靶向分析： 通过液相高分辨质谱仪在SIM模式下对全氟化合物混合溶液进行准确 定量， 并与具有参考标准的全氟化合物成分标准清单进行定量分析， 获得符合条件的靶向 全氟化合物； S5‑2、 非靶向分析： 对全氟化合物进行非靶向分析， 从QTOF ‑MS原始数据中提取峰， 然后 根据全氟化合物的同源物在各峰间的质量差将提取峰的准确质量转化为CF2， 归一化质量 缺陷； 保留全氟化合物质量缺陷的提取峰， 检查具有相同RT的提取峰的准确质量， 排除已鉴 定的全氟化合物的同源物中的二聚体、 加合物和同位素， 对符合 非靶向分析规律的3个以上 全氟化合物的同系物进行分子式计算和结构推测； 根据二级质谱MS/MS中的精确质量、 同位素比值差和碎片质量， 计算出分子公式， 然后 对全氟化合物的结构进行鉴定， 并推断全氟化 合物的潜在结构； S5‑3、 可疑分析： 建立可疑清单， 采用分子式匹配法对可疑清单中的全氟化合物进行筛 选； S6、 农药、 抗生素、 个人护理品筛查： 对步骤S2中得到的农药混合溶液或抗生素混合溶 液或个人护理品混合溶 液， 分别进行靶向分析、 可疑 分析和非靶向分析； S6‑1、 靶向分析： 通过液相高分辨质谱仪在SIM模式下对农药混合溶液、 抗生素混合溶 液或个人护理品混合溶液进行准确定量， 并与具有参考标准的农药成分、 抗生素成分或个 人护理液成分标准清单进行定量分析， 获得符合条件的靶向农药化合物、 靶向抗生素或靶 向个人护理液； S6‑2、 可疑分析： 建立可疑化合物清单， 通过数据依赖的二级质谱MS/MS采集农药化合 物、 抗生素或个人护理品混合溶液中的可疑质量数， 对可疑质量数的数据进行 处理， 并将提 取的可疑峰并与可疑化合物清单中的化合物进行对比， 如成功匹配则完成可疑筛选， 如未 成功匹配则进行非靶向分析； S6‑3、 非靶向分析： 对于不包含在靶向分析和可疑分析中的潜在农药化合物、 潜在抗生权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115166101 A 3