大体积进样 (LVI) —— 液相色谱-串联质谱用于城市污水中痕量的非法药物和处方药的分析

摘要

安捷伦新型自动进样器被用于升级安捷伦系列的高效液相色谱，以替代离线或在线固相萃取进行样品富集。使用连接在液相色谱的1800 μL 的大体积（LVI）进样环和串联四极杆液质联用仪，检测城市污水（原进水）中一些非法药物和它们的代谢物。本应用简报描述的方法使用了ZORBAX Eclipse Plus C18 色谱柱，并具有优异的线性（9 pg 到450 ng）。在不降低灵敏度的前提下，该方法具有优异的精确度、回收率和精密度。

前言

污水监测作为鉴别药物滥用情况并且成本效率很高的工具，正在受到广泛关注。研究人员在原水、经过污水处理厂处理过的废水(WWTP)、饮用水和娱乐场所的水中发现了一定数量的非法和/或处方药物。由于这些化合物在这些基质中的浓度很低，现在的分析方法包括样品前处理和富集技术，如固相萃取(SPE)。然而，固相萃取(SPE) 的主要缺点是：费时、耗力、以及需要从50 到1000 mL 的大体积样品。尽管具有很好的样品净化和富集效率，但是由于低的进样体积和固相萃取材料的污染，固相萃取(SPE) 也存在明显缺点，即待测物的低富集效率和较差的回收率精密度。

本应用简报介绍了大体积（LVI）进样和液相色谱-串联质谱用于分析污水中的微量药物，包括处方药和街头毒品。

与传统的进样体积（5-20 μL）相比，大体积进样（LVI）的直接进样体积可达2000 μL 或更高。大体积进样（LVI）的原理是，在低洗脱强度流动相时，大体积进样装置将待测物富集到分析柱的柱头进行分析。盐和其它没有分配到固定相的基质组分则直接穿过色谱柱。与固相萃取相似，待测物在分析柱上被浓缩之后，随着流动相的洗脱强度的增加，被富集的待测物被洗脱并被分离。大体积进样（LVI）的主要优点包括：提高了灵敏度、精确度和精密度，减少了样品体积（如2 mL）。大体积进样方法非常可靠，适合有机污染物的常规检测，如城市污水中的含氟化合物、违禁药物和相关的物质。

通过对加标实验的基体效应研究、结果准确度和精密度的检测，优化与评价了大体积进样（LVI）方法。用这些优化条件测定仪器和方法的检测限和定量限。最后，在特定社区内，使用该分析方法对特定污水处理厂（WWTP）中收集到的24 小时平均组成的污水进行分析，以便测定非法药物和它们的代谢物水平。本研究中的九个待测物的结构如图1 所示。

结论

本应用表明，对于废水中非法和合法使用的药物的分析，大体积进样与液相色谱-串联质谱联用是一种省时的技术。尽管进的样是大体积废水，但是没有出现质谱污染和色谱柱寿命降低的问题。准确度和重现性均满足EPA 的要求。内标抵消了基质效应的影响。