一种基于FTICR-MS提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法

本发明涉及溶解有机质准分子离子峰强度测量领域，尤其涉及一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法。

背景技术：

1、自然水体的dom可为微生物提供能量，为水生浮游生物提供营养物质(氮和磷)，并影响水体的微生物活性。另外，污水中的dom可作为不良消毒副产物(dbps)的前体。由于dom的高移动性和多样性，它已被证实是药物和重金属等污染物的主要转运体，并可能改变它们在环境中的吸附和命运。此外，dom深刻影响污水处理条件，包括膜污染和氧化剂需求等，急需要有效的工具来表征dom。然而，dom的分子表征仍然是一个挑战。目前，在全分子结构水平上对dom进行定量表征尚不可行。傅里叶变换离子回旋共振质谱(ft-icr-ms)是一种很有前途的工具，可以在分子水平上同时表征数以千计的dom分子式。因此，本发明的重点是dom的表征及其对医院废水水处理系统的意义。溶解有机物的种类十分复杂，已有报道显示能被人类在分子水平上认识的数量不到5％。溶解有机物的测试可以通过傅立叶变换离子回旋共振质谱进行测试，这是目前分辨率最高的质谱之一。

2、测试方法存在以下技术问题：尽管ft-icr-ms得到了广泛的应用，但实验室和实验之间的结果很难进行比较。原因之一是ft-icr-ms的参数设置复杂，影响离子峰。这对于dom样品来说尤其棘手，因为固相萃取预处理后的dom之间的差异非常小。因此，+要区分dom组成的方差，在测量过程中获得一致的设置非常重要。此外，不适当的参数可能会导致组分的丢失或错误的分子式。关于峰的再现性和峰高的可变性，已有研究对该技术的局限性和不稳定性作出评价，然而，如何以一种标准化的方式优化该方法以实现适当的数据采集和解释尚不清楚。

3、由于溶解性有机质的准分子离子峰的检出不稳定性，且与浓度、流速、离子累积时间等等均有关，导致同一样品的结果在不同的实验室之前难以比较，结果具有不确定性。综上所述，目前已有的方法技术信号强度提升时的方法及标准化程度不足、信号不一导致的分子式不确定三方面亟需解决的技术问题。因此提出一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，解决了现有的技术信号强度提升时的方法及标准化程度不足、信号不一导致的分子式不确定三方面亟需解决的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，包括以下步骤：

3、s1：选择20mg/l作为样品起始浓度，样品以120μl/h的注射器流速注入雾化器；

4、s2：设定各项参数值，然后进行吹扫操作，并采集获取数据；

5、s3：不同仪器的离子源可能沾污情况不同，进入离子源的总离子流也不同，需二次验证是否存在过载；

6、s4：为保证对同一个样品的可比性和数据重现性，设定统一的数据获取密度；

7、s5：在设定统一的标准化方法下，以相对强度(rint)或归一化rint表示数据。

8、优选的，所述s1中雾化器气体压力设置为0.8bar，干燥气体运行在200℃,4l/min。

9、优选的，所述s2中在16-200次扫描中，确保峰不漂移的前提下，调节扫描速度和吹扫电压，保证不同扫描次数的积累可实现峰的累积。

10、优选的，所述16-200次扫描中，毛细管电压为4.5kv。

11、优选的，所述s2中采集获取数据通过质谱采集，并采用宽带模式(～100～1100m/z)，数据密度为4m～16m，质谱用三氟乙酸钠(tfa)进行外部校准。

12、优选的，所述s2中每次扫描的离子积累时间设置在0.02s到0.08xxs之间，单次扫描的总强度低于1.0×109。

13、与相关技术相比较，本发明提供的一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法具有如下有益效果：

14、1)浓度、流速、离子累积时间的调节，可大大提高溶解有机物的准分子离子峰强度；

15、2)采用统一扫描速度和吹扫电压，保证峰型对称且减少峰的漂移；

16、3)由于使用了统一的浓度、流速、离子累积时间、吹扫电压，从而实现统一的总离子流，结合分辨率的提升，完全避免了低分辨率引起的峰位置的偏移；

17、4)由于采用了统一的标准化方法和流程，因此大大增加不同样品的可比性，避免了因仪器调试不当，所得到的是来自人为差异的问题。

技术特征：

1.一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，其特征在于，所述s1中雾化器气体压力设置为0.8bar，干燥气体运行在200℃,4l/min。

3.根据权利要求2所述的一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，其特征在于，所述s2中在16-200次扫描中，确保峰不漂移的前提下，调节扫描速度和吹扫电压，保证不同扫描次数的积累可实现峰的累积。

4.根据权利要求3所述的一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，其特征在于，所述16-200次扫描中，毛细管电压为4.5kv。

5.根据权利要求4所述的一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，其特征在于，所述s2中采集获取数据通过质谱采集，并采用宽带模式(～100～1100m/z)，数据密度为4m～16m，质谱用三氟乙酸钠(tfa)进行外部校准。

6.根据权利要求5所述的一种基于fticr-ms提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法，其特征在于，所述s2中每次扫描的离子积累时间设置在0.02s到0.08xxs之间，单次扫描的总强度低于1.0×109。

技术总结
本发明公开了一种基于FTICR‑MS提升溶解有机质离子峰的标准化流程和方法。采用电喷雾装置与傅立叶变换共振回旋质谱联用，可实现通过改变仪器参数，可实现自然水体溶解有机质的检出信号，一次获得数千个准分子离子峰，解谱后在有机物范克里弗伦分布图显示，可获得除类木质素区外，脂质区、蛋白质或多肽区、氨基糖区、黑碳类区、单宁类/多酚区的有机物分子，解决了目前方法的非标准化导致的样品与研究不可比的问题，提高数据的重现性，可满足环境水体样品的溶解有机物的分析，解决了以往使用不同研究间不能定量比较溶解有机物的问题。

技术研发人员：甘淑钗,郭鹏然,农云军,王法明,宋玉梅
受保护的技术使用者：广东省科学院测试分析研究所（中国广州分析测试中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11