[发明专利]基于UHPLC-MS/MS技术的固相萃取柱处理水相PPCPs的代谢组学分析方法

说明书

本发明属于药品和个人护理用品(PPCPs)的高通量筛查和定量领域，具体涉及一种基于UHPLC‑MS/MS(超高效液相色谱‑串联质谱)技术的固相萃取柱处理水相PPCPs的代谢组学分析方法，可以达到快速识别不同SPE柱适合处理水相中哪些PPCPs的目的。运用UHPLC‑MS/MS结合主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、单变量分析等代谢组学分析方法，对于给定的多种不同SPE柱，寻找这些SPE柱对于多种PPCPs进行前处理后的“生物标志物”，达到识别这n种不同SPE柱分别适合在水相中对于所述m种PPCPs的具体哪些PPCPs进行前处理的目的，为水环境中PPCPs前处理过程选取合适的SPE柱，从而获得理想的前处理效果提供一种参考方法。

技术领域

本发明属于药品和个人护理用品(PPCPs)的高通量筛查和定量领域，具体涉及一种基于 UHPLC-MS/MS(超高效液相色谱-串联质谱)技术的固相萃取柱处理水相PPCPs的代谢组学分析方法，可以达到快速识别不同SPE柱适合处理水相中哪些PPCPs的目的。

背景技术

近年来，随着越来越多的药品和个人护理用品(PPCPs)在水环境中的不断检出，对PPCPs 高通量筛查和准确定量获得了分析化学和环境科学等领域研究人员的广泛关注。前人在对 PPCPs的研究中，采用不同的前处理方法，获得了良好的筛查和定量结果。固相萃取(SPE) 柱的选择作为前处理过程中重要一环，对PPCPs的筛查和定量起到决定性作用。选取合适的用于富集目标PPCPs的SPE柱，可能对PPCPs的后续分析起到决定性作用。随着商品柱的不断发展，适用于更宽pH范围和更多种类PPCPs的SPE柱获得了青睐。在PPCPs前处理过程中，往往多种具有相似功能的SPE柱可供选择。通过测定每一个/类PPCPs在功能相近的不同SPE柱上的回收率，确实可以找到最适合该(类)化合物前处理过程的SPE柱，但随着 PPCPs种类和数量剧增，以及商业化SPE柱的不断出现，逐个/类筛查这种方法带来的工作量相当巨大。究其原因，缺少一种能够全面、快速、准确地判断出特定环境条件下，目标PPCPs 选择何种SPE柱能够具有相对良好的前处理效果的高通量识别方法。

代谢组学作为基因组学、转录组学和蛋白质组学等之后发展快速的一门新兴组学方法，已被广泛应用于食品掺假、疾病治疗、植物学和毒理学等领域。该方法依托高通量、高分辨率、高精度的现代化分析仪器，通过海量数据处理，进行信息提取和结果分析。代谢组学研究产生大量的数据，这些数据具有高维、小样本、高噪声等复杂特征。如何从复杂的代谢组学数据中提取出有价值的信息，筛选出潜在的“生物标志物”成为近年来代谢组学研究的热点和难点。

目前，代谢组学分析技术主要为核磁共振(NMR)、气相色谱质谱联用(GC-MS)和高效液相色谱质谱联用(LC-MS)等。NMR技术是在定性同时又能在微摩尔浓度下定量有机化合物的技术，但该方法灵敏度相对较低，不适合分析数量大、含量低的代谢物。NMR技术对样品纯度要求很高，同时对样品量要求也较大，限制了NMR技术在代谢组学中的应用。GC-MS技术满足同时具有较高分辨率和灵敏度，其最大优势在于具有可检索的质谱库。在对挥发性化合物测定时，需要对样品进行衍生化，该过程可能时间较长，而且复杂的衍生过程中存在的其他副反应可能造成较大实验误差。LC-MS相比GC-MS的一个巨大优势是前者不需要对非挥发性物质进行衍生化，从而有效节省分析时间。另外，LC-MS在分析极性更大和相对分子质量更高化合物时具有优势。近年来，高分辨质谱应用于代谢组学研究发展迅速，其为检测的代谢物离子提供更高的质量精度。高分辨质谱通过全扫描模式获得所测样本代谢物的所有母离子信息，有助于解析代谢物结构及元素组成，因而可用于代谢组学中潜在“生物标志物”的鉴定。

发明内容