CN116026960B - 城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法及系统 - Google Patents

城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法及系统，涉及水体新污染物检测技术领域，旨在解决相关技术中，无法对城市水体中胺基苯砜该类新污染物进行高效精准筛查的技术问题。城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法包括文献检索以及化学品数据库搜索，确定城市水体中胺基苯砜类化合物以及相应的乙酰化代谢产物，系统建立该类具有新污染物特征的数据库，利用建立的数据库化学品母离子信息与全扫描化合物收集质谱信息，借助潜在二级质谱信息以及相应标准品，建立了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法及装置，完成城市水体中胺基苯砜类污染物的高效筛选和鉴定。

Description

城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法及系统
技术领域
本发明涉及水体新污染物检测技术领域，具体而言，涉及一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法及系统。
背景技术
胺基苯砜类化合物作为除草剂、染料、抗生素、降压药、酶抑制或激活剂等被大量广泛使用，磺胺类抗生素是最典型的胺基苯砜类化合物，因其具有价格低廉、性质稳定、抗菌谱较广等优点，成为当前使用最广泛且使用时间最长的一类抗生素。在水环境中，磺胺类抗生素表现出高浓度及高流动性特征，能够引起耐药细菌的传播，具有对鱼类、水蚤和绿藻等水生生物的长期毒性，通过食物链造成对人类的非癌症风险。类似于磺胺类抗生素，胺基苯砜类化合物具有不易水解和光降解的特性，赋存于水环境中的该类化合物极易对水生生物造成生态风险。目前，关于胺基苯砜类化合物的环境污染特征尚不清晰，仅局限于数十种磺胺类抗生素的相关研究。为了明确水环境中胺基苯砜类化合物赋存情况，亟需开发胺基苯砜类化合物的高效筛选和鉴定方法。
在环境介质和生物体内，含有氨基的胺基苯砜类化合物极易发生乙酰化代谢过程，所形成的化合物通常具有较强水溶性，极易进入水环境，磺胺类抗生素经代谢后形成乙酰化代谢产物，其中人体尿液中含有的乙酰化代谢产物占总磺胺类抗生素的50%～70%，水环境中磺胺类抗生素的乙酰化代谢产物甚至具有比其母体化合物更高的检出频率和浓度，尽管乙酰化代谢产物通常表现出较低的毒性，但乙酰化代谢产物极易发生去乙酰化过程，最终将具有毒性母体化合物重新释放至环境介质，因此，亟需关注胺基苯砜类母体化合物的乙酰化代谢产物在水环境中的赋存情况。
目前，已发表的大多数研究主要借助目标分析方法，仅关注数十种有标准品的胺基苯砜类化合物，如磺胺类母体抗生素，由于大量胺基苯砜类化合物（已登记化合物和未知乙酰化代谢产物）标准品的缺失，以及标准品价格昂贵，购买耗费巨大，采用传统目标分析方法具有较大局限性，无法完成该类污染物在环境样品中的筛选和鉴定。
综上，相关技术中无法对城市水体中的胺基苯砜类化合物进行精准的判断，因此发明一种能够对城市水体中多种胺基苯砜类化合物进行综合鉴定的筛选和鉴定方法是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在解决或改善相关技术中，无法对城市水体中的胺基苯砜类化合物进行精准的判断的技术问题。
本发明第一方面提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法；
本发明第二方面提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置；
本发明第三方面提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定系统；
本发明第四方面提供了一种电子设备；
本发明第五方面提供了一种可读存储介质。
本发明提供的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，应用于城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置，主要用于废水厂的污水中胺基苯砜类化合物的鉴定，城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置包括液相色谱-质谱联用仪，筛选和鉴定方法包括：确定城市水体中胺基苯砜类化合物，确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物；基于胺基苯砜类化合物和胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，建立数据库，其中，数据库中包括胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和化学结构信息以及胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息；控制液相色谱-质谱联用仪分离待分析的检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息，一级质谱信息包括保留时间；其中，待分析的检测液是通过对城市水体进行前处理制备而得；控制液相色谱-质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，对照液中化合物的一级质谱信息包括保留时间；其中，对照液是通过对空白水样进行前处理制备而得；基于检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息、数据库中的胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和数据库中的胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，在检测液的所有化合物中筛选出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物；其中，对照液是通过对空白水样进行前处理制备而得；控制液相色谱-质谱联用仪对疑似胺基苯砜类污染物进行扫描，获取疑似胺基苯砜类污染物的二级质谱信息，二级质谱信息包括碎片信息；确认疑似胺基苯砜类污染物是否存在标准品；在疑似胺基苯砜类污染物存在标准品时，获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，将疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息与检测液中疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物；在疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，基于检测液中疑似胺基苯砜类污染物的碎片信息、数据库中胺基苯砜类化合物的化学结构信息以及数据库中胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的化学结构信息，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物。
本发明的方法建立了全面的胺基苯砜类化合物的数据库，能够全面的鉴定水体中的该类污染物，揭示了该类污染物在多个城市生活污水处理厂及城市河流水体的排放、分布特征，有利于提高胺基苯砜类化合物及其乙酰化代谢产物在城市生活污水处理厂中的去除率，并且能够为国家制定相应的化学品管理政策、法规提供科学依据，从而降低胺基苯砜类化合物及其乙酰化代谢产物对环境和人类健康的影响。
在上述技术方案中，确定城市水体中胺基苯砜类化合物，确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的步骤包括：基于检索关键词，进行文献检索，基于检索到的文献建立第一胺基苯砜类化合物清单；基于预设的共性分子结构，进行化合物检索，以检索出所有包括共性分子结构的化合物，并基于所有包括共性分子结构的化合物建立第二胺基苯砜类化合物清单；基于第一胺基苯砜类化合物清单和第二胺基苯砜类化合物清单，确定城市水体中胺基苯砜类化合物；基于城市水体中胺基苯砜类化合物，确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物。
在该技术方案中，可输入检索关键词，在文献库中进行文献检索，将文献库中所有涉及的胺基苯砜类化合物拟合成第一胺基苯砜类化合物清单，基于胺基苯砜类化合物的共性结构在生物技术信息中心化学库中检索出所有包括共性分子结构的化合物，并建立第二胺基苯砜类化合物清单，这样根据第一胺基苯砜类化合物清单和第二胺基苯砜类化合物清单可以确定出城市水体中胺基苯砜类化合物。进一步，系统可以确定出胺基苯砜类化合物中能够发生乙酰化反应的反应基团，进而根据系统内置的程序，可以预测出胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物。可以理解的，可预先将能够发生乙酰化反应的反应基团注入系统内，这样系统就可以提取出胺基苯砜类化合物中的反应基团，基于常见的乙酰化反应，系统能够将反应后的反应基团代替反应前的反应基团，进而实现胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的预测。
在上述技术方案中，基于检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息、数据库中的胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和数据库中的胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，确定出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物的步骤包括：分别从检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出峰面积大于5×105的母离子质量信息；判断从检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息是否包括数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的母离子质量信息，或是否包括数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息；在检测液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，而对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息不包括对应的母离子质量信息时，确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物；在检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，且母离子的保留时间之差大于0.2min时，确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物；在检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，且母离子的保留时间之差小于0.2min，且检测液中化合物的一级质谱信息的峰面积大于对照液中化合物的一级质谱信息的峰面积10倍时，确定对应的母离子质量信息对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物。
在该技术方案中，在确定出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物的过程中，先分别从检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出峰面积大于5×105的母离子质量信息，然后判断从检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息是否包括数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的母离子质量信息，或是否包括数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，如果检测液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，而对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息不包括对应的母离子质量信息，则确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物；举例而言，假如从检测液中化合物的一级质谱信息中筛选出峰面积大于5×105的母离子质量信息包括分子式为C10H12N3O3S+的母离子质量信息，而数据库中也包含该母离子质量信息，但是对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息却不包括该母离子质量信息，则确定分子式为C10H12N3O3S+对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物，进一步，在检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，且母离子的保留时间之差大于0.2min时，确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物，该方案中，由于母离子质量信息是基于分子式确定的，那么就可能存在分子式相同，但是分子间结构不同导致化合物不同的情况，那么如果检测液中化合物的质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，此时判断母离子的保留时间之差，如果保留时间之差大于0.2min，说明检测液和对照液中对应的化合物分子式相同但是结构不同，此时将该母离子质量信息对应的化合物确定为疑似胺基苯砜类污染物。另外，由于本申请还用于检测抗生素等化合物，而某些抗生素化合物或者其他类型的化合物有可能存在于对照液中，而并不是废水厂排出的污染物，或者在实验过程中能够溶于对照液中，因此，对于此类抗生素或者实验过程中带来的其他类型的化合物，为了排除这种干扰，检测液中化合物的质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中均能够筛选出对应的母离子质量信息，且保留时间之差小于0.2min，此时判断检测液中化合物的一级质谱信息对应母离子的峰面积是否大于对照液中化合物的一级质谱信息对应母离子的峰面积10倍，如超过10倍，此时说明城市水体中该类抗生素化合物的含量远大于对照液中的含量，此时将该抗生素化合物或相关化合物也列入疑似胺基苯砜类污染物。如小于10倍，此时该类抗生素或相关化合物可能是实验过程中带来的，或者可能是本身存在于对照液中（对照液可以是矿泉水或者天然水），并不是废水厂排出的，此时将该抗生素化合物或相关化合物不列入疑似胺基苯砜类污染物。也即本申请通过对照组能够用来排除实验操作过程可能带来的化合物或者排除水环境中本来就存在而不是污水处理厂处理过程中的化合物，能够进一步提高鉴定的精准率。
在上述技术方案中，控制液相色谱-质谱联用仪分离检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息的步骤中，色谱柱为C18色谱柱；色谱柱填料颗粒直径为2.5μm；色谱柱内径为2.1mm；色谱柱长度为100mm；色谱柱温度为30℃；检测液流经色谱柱的流速为0.25mL/min；洗脱液包括第一洗脱液和第二洗脱液；其中，第一洗脱液为加入甲酸的水，甲酸浓度=1mmol/L；第二洗脱液为加入甲酸的甲醇，甲酸浓度=1mmol/L；离子源为ESI离子源；电离模式为正离子模式；MS扫描范围为大于等于75m/z，且小于等于1200m/z；MS/MS扫描范围大于等于30m/z，且小于等于1200m/z；吹气方式为反吹气，气体流速为1arb；辅助气流速为10arb；气帘气流速为50arb；离子源温度为320℃；离子捕获电压为3500V；喷雾电压为2500V；碰撞能量为30eV±20eV。
在上述技术方案中，数据库还包括胺基苯砜类化合物的分子质量、CAS号（Chemical-Abstracts-Service，物质数字识别号码）及理化性质。
在上述技术方案中，数据库还包括胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的分子质量、CAS号和理化性质。
在上述技术方案中，对城市水体进行前处理制备待分析的检测液和/或对空白水样进行前处理制备对照液的步骤包括：通过玻璃纤维滤膜对城市水体和/或空白水样进行过滤，以过滤城市水体和/或空白水样中的杂质得到滤液，通过固相萃取柱萃取出滤液中的有机物，以使滤液中的有机物富集在固相萃取柱上，通过预设体积的洗脱液对富集有机物的固相萃取柱进行洗脱，收集对富集有机物的固相萃取柱进行清洗时产生的洗脱液，将洗脱液用氮气吹扫至干燥，将干燥后的洗脱液加入甲醇重新溶解获取待分析的检测液和/或对照液。
在该过程中，依次对城市水体和/或空白水样进行过滤、萃取、洗脱、氮吹等步骤即可获取取待分析的检测液和/或对照液，进而进行城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定，洗脱液的体积可以为10ml、15ml或20ml。进一步，固相萃取柱为预先依次用甲醇和去离子水活化的固相萃取柱，甲醇的流速为4mL/min至5mL/min，去离子水的流速为4mL/min至5mL/min，这样可以提高固相萃取柱的萃取率，使得水样中的有机物充分富集在固相萃取柱上。进一步，玻璃纤维滤膜的尺寸大于等于0.4μm，且小于等于0.5μm。进一步，玻璃纤维滤膜的尺寸为0.45μm，这样可以过滤水样中的颗粒物，提高检测效率。
本发明第二方面提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置，包括：确定模块，用于确定城市水体中胺基苯砜类化合物，确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物；建立模块，用于基于胺基苯砜类化合物和胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，建立数据库，其中，数据库包括胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和化学结构信息以及胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息；控制模块，用于控制液相色谱-质谱联用仪分离待分析的检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息，一级质谱信息包括保留时间；其中，待分析的检测液是通过对城市水体进行前处理制备而得；控制模块还用于控制液相色谱-质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，对照液中化合物的一级质谱信息包括保留时间；其中，对照液是通过对空白水样进行前处理制备而得；确定模块还用于基于检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息、数据库中的胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和数据库中的胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，在检测液的所有化合物中筛选出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物；控制模块还用于控制液相色谱-质谱联用仪对疑似胺基苯砜类污染物进行扫描，获取疑似胺基苯砜类污染物的二级质谱信息，二级质谱信息包括碎片信息；确定模块还用于确认疑似胺基苯砜类污染物是否存在标准品；确定模块还用于在疑似胺基苯砜类污染物存在标准品时，获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，将疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息与检测液中疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物；在疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，基于检测液中疑似胺基苯砜类污染物的碎片信息、数据库中胺基苯砜类化合物的化学结构信息以及数据库中胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的化学结构信息，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物。
本发明第三方面提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定系统，包括：玻璃纤维滤膜，用于对城市水体和/或空白水样进行过滤，以过滤城市水体和/或空白水样中的杂质得到滤液；浓缩和富集装置，包括：固相萃取柱、洗脱装置和氮吹装置；固相萃取柱用于萃取出滤液中的有机物，以使滤液中的有机物富集在固相萃取柱上；洗脱装置用于对富集有机物的固相萃取柱进行洗脱，并收集洗脱时产生的洗脱液；氮吹装置用于将洗脱液用氮气吹扫至干燥。
本发明第四方面提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，存储器存储有程序，处理器执行程序时实现如本申请第一方面技术方案的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的步骤。
本发明第五方面提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本申请第一方面技术方案的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的步骤。
根据本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过根据本发明的实践了解到。
附图说明
根据本发明的实施例的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了本发明的实施例提供的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的流程示意图；
图2示出了本发明的实施例提供的另一城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的流程示意图；
图3示出了城市水体中磺胺甲恶唑的色谱图；
图4示出了城市水体中磺胺甲恶唑的二级质谱图；
图5示出了城市水体中N-乙酰基磺胺嘧啶的色谱图；
图6示出了城市水体中N-乙酰基磺胺嘧啶的二级质谱图；
图7示出了本发明的实施例提供的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置的方框图；
图8示出了本发明的实施例提供的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定系统的方框图。
其中，图7和图8中的部件名称与标号的对应关系如下：
1城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定系统，11玻璃纤维滤膜，12浓缩和富集装置，122固相萃取柱，124洗脱装置，126氮吹装置，13城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置，132确定模块，134建立模块，136控制模块。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解根据本发明的实施例的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对根据本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解根据本发明的实施例，但是，根据本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，根据本发明的实施例的防护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，本实施例提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，包括如下步骤：
S102：确定城市水体中胺基苯砜类化合物，确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物；
S104：基于胺基苯砜类化合物和胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，建立数据库，其中，数据库包括胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和化学结构信息以及胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息；
S106：控制高效液相色谱-高分辨质谱联用仪分离检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息，一级质谱信息包括保留时间；其中，待分析的检测液是通过对城市水体进行前处理制备而得；
S108：控制高效液相色谱-高分辨质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，对照液中化合物的一级质谱信息包括保留时间；其中，对照液是通过对空白水样进行前处理制备而得；
S110：基于检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息、数据库中的胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和数据库中的胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，在检测液的所有化合物中筛选出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物；
S112：控制高效液相色谱-高分辨质谱联用仪对疑似胺基苯砜类污染物进行扫描，获取疑似胺基苯砜类污染物的二级质谱信息，二级质谱信息包括碎片信息；
S114：确认疑似胺基苯砜类污染物是否存在标准品；
S116：在疑似胺基苯砜类污染物存在标准品时，获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，将疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息与检测液中疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物；在疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，基于检测液中疑似胺基苯砜类污染物的碎片信息、数据库中胺基苯砜类化合物的化学结构信息以及数据库中胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的化学结构信息，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物。
本发明提供的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法包括：先确定城市水体中常见的胺基苯砜类化合物，然后确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物；具体而言，可输入检索关键词，在文献库中进行文献检索，将文献库中所有涉及的胺基苯砜类化合物拟合成第一胺基苯砜类化合物清单，基于胺基苯砜类化合物的共性结构在生物技术信息中心化学库中检索出所有包括共性分子结构的化合物，并建立第二胺基苯砜类化合物清单，这样根据第一胺基苯砜类化合物清单和第二胺基苯砜类化合物清单可以确定出城市水体中常见的胺基苯砜类化合物，确定了城市水体中常见的胺基苯砜类化合物之后，确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，由于具有氨基的苯砜类化合物易于乙酰化的代谢特征，因此系统可对该类化合物的乙酰化代谢产物进行预测，具体的，可以通过基团之间的反应来预测氨基苯砜类化合物的代谢产物，然后基于胺基苯砜类化合物和胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，建立数据库，然后通过PubChem（有机小分子生物活性数据）、ChemSpider（化学结构与文献数据库）、Molecular Weight Calculator（分子量计算器）、EPI Suite（其中，EPI也即Estimation-Programs-Interface，评估程序接口，EPISuite为一种用于估算化学物质的物理/化学性质和环境归趋的评估程序套件）对数据库中胺基苯砜类化合物及其代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息进行描述，进而来确定每一个胺基苯砜类化合物及其代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息，然后控制高效液相色谱-高分辨质谱联用仪分离待分析的检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息，一级质谱信息包括保留时间，控制高效液相色谱-高分辨质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，对照液中化合物的一级质谱信息包括保留时间，进一步，对照液为矿泉水或天然水，基于检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息和数据库中的胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和数据库中的胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，在检测液的所有化合物中筛选出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物，控制液相色谱-高分辨质谱联用仪对疑似胺基苯砜类污染物进行二级扫描，获取疑似胺基苯砜类污染物的二级质谱信息，二级质谱信息包括碎片信息，然后确认疑似胺基苯砜类污染物是否存在标准品，在疑似胺基苯砜类污染物存在标准品时，获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，将疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息与检测液中疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物；在疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，基于检测液中疑似胺基苯砜类污染物的碎片信息、数据库中胺基苯砜类化合物的化学结构信息以及数据库中胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的化学结构信息，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物。也即，在疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，通过疑似胺基苯砜类污染物的碎片信息可以确定其结构，然后可以与数据库中胺基苯砜类化合物的化学结构信息以及数据库中胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的化学结构信息进行比对，进而来确定其是否为胺基苯砜类污染物。
本发明的方法建立了全面的胺基苯砜类化合物的数据库，能够全面的鉴定水体中的污染物，揭示了该类污染物在多个城市生活污水处理厂及城市河流水体的排放、分布特征，有利于提高胺基苯砜类化合物及其乙酰化代谢产物在城市生活污水处理厂中的去除率，并且能够为国家制定相应的化学品管理政策、法规提供科学依据，从而降低胺基苯砜类化合物及其乙酰化代谢产物对环境和人类健康的影响。进一步，对于没有标准品的疑似胺基苯砜类污染物及其乙酰化代谢产物，通过碎片信息来确定疑似胺基苯砜类污染物化学结构信息，然后与数据库中搜索到的每一个化合物的结构信息进行比对，来确定疑似胺基苯砜类污染物是否为真的污染物，而对于有标准品的疑似胺基苯砜类污染物，直接获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，然后与检测液中疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，来鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物，这样相对于与搜索到的结构信息进行比对而言，精准率更高。
在上述实施例中，在确定城市水体中胺基苯砜类化合物的步骤中，可输入检索关键词，在文献库中进行文献检索，将文献库中所有涉及的胺基苯砜类化合物拟合成第一胺基苯砜类化合物清单，基于胺基苯砜类化合物的共性结构在生物技术信息中心化学库中检索出所有包括共性分子结构的化合物，并建立第二胺基苯砜类化合物清单，这样根据第一胺基苯砜类化合物清单和第二胺基苯砜类化合物清单可以确定出城市水体中胺基苯砜类化合物。进一步，系统可以确定出胺基苯砜类化合物中发生乙酰化反应的反应基团，进而根据系统内置的反应程序，可以预测出胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物。
在上述实施例中，在确定出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物的过程中，先分别从检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出峰面积大于5×105的母离子质量信息，然后判断从检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息是否包括数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的母离子质量信息，或是否包括数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，如果检测液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，而对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息不包括对应的母离子质量信息，则确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物；
举例而言，假如从检测液中化合物的一级质谱信息中筛选出峰面积大于5×105的母离子质量信息包括分子式为C10H12N3O3S+的母离子质量信息，而数据库中也包含该母离子质量信息，但是对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息却不包括该母离子质量信息，则确定分子式为C10H12N3O3S+对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物。进一步，在检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，且母离子的保留时间之差大于0.2min时，确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物，该方案中，由于母离子质量信息是基于分子式确定的，那么就可能存在分子式相同，但是分子间结构不同导致化合物不同的情况，例如，磺胺对甲氧嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶和磺胺甲氧嗪的分子式均为C11H12N4O3S，但是其具体结构是不同的，这样如果检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息，此时还需要进一步判断母离子的保留时间之差，如果保留时间之差大于0.2min，说明检测液和对照液中对应的化合物分子式相同但是结构不同，此时将该母离子质量信息对应的化合物确定为疑似胺基苯砜类污染物。另外，由于本申请还用于检测抗生素或者其他类型的化合物，而某些抗生素或者其他类型的化合物有可能存在于矿泉水中（也即存在于对照液中），因此，对于此类抗生素或者其他类型的化合物，检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中均能够筛选出对应的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，且保留时间之差小于0.2min，此时判断检测液中化合物的一级质谱信息对应离子的峰面积是否大于对照液中化合物的一级质谱信息的对应离子峰面积10倍，如超过10倍，此时说明城市水体中该类抗生素化合物的含量远大于矿泉水中的含量，也即污水处理厂处理过程中产生了该类化合物，此时将该抗生素化合物也列入疑似胺基苯砜类污染物，如没超过10倍，此时说明该化合物是实验过程中带来的或者本来就存在水体中而不是污水处理厂处理过程中带来的化合物，此时将该抗生素化合物不列入疑似胺基苯砜类污染物。也即本申请通过对照组能够用来排除实验操作过程可能带来的化合物或者排除水环境中本来就存在而不是污水处理厂处理过程中的化合物，能够进一步提高鉴定的精准率。
在上述实施例中，通过液相色谱-高分辨质谱联用仪分离检测液中的化合物并获取检测液中化合物的质谱信息的步骤中：
色谱柱为C18色谱柱；
色谱柱填料颗粒直径为2.5μm；
色谱柱内径为2.1mm；色谱柱长度为100mm；
色谱柱温度为30℃；
检测液流经色谱柱的流速为0.25mL/min；
洗脱液包括第一洗脱液和第二洗脱液；其中，第一洗脱液为加入甲酸的水，甲酸浓度=1mmol/L；第二洗脱液为加入甲酸的甲醇，甲酸浓度=1mmol/L；
离子源为ESI离子源；
电离模式为正离子模式；
MS扫描范围为大于等于75m/z，且小于等于1200m/z；
MS/MS扫描范围大于等于30m/z，且小于等于1200m/z；
吹气方式为反吹气，气体流速为1arb；
辅助气流速为10arb；
气帘气流速为50arb；
离子源温度为320℃；
离子捕获电压为3500V；
喷雾电压为2500V；
碰撞能量为30eV±20eV。
在上述实施例中，数据库还包括胺基苯砜类化合物的分子质量、化学结构、CAS号及理化性质。
在上述实施例中，数据库还包括胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的分子质量、CAS号及理化性质。
在上述实施例中，对城市水体和/或空白水样进行前处理的步骤可以是，先通过玻璃纤维滤膜对城市水体和/或空白水水样进行过滤，以过滤城市水体和/或空白水水样中的杂质得到滤液，通过固相萃取柱萃取出滤液中的有机物，以使滤液中的有机物富集在固相萃取柱上，通过预设体积的洗脱液对富集有机物的固相萃取柱进行洗脱，收集对富集有机物的固相萃取柱进行清洗时产生的洗脱液，将洗脱液用氮气吹扫至干燥，将干燥后的洗脱液加入甲醇重新溶解获取待分析的检测液和/或对照液，依次对城市水体和/或空白水样进行过滤、萃取、洗脱、氮吹等步骤即可获取取待分析的检测液和/或对照液，进而进行城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定，洗脱液的体积可以为10ml、15ml或20ml。进一步，固相萃取柱为预先依次用甲醇和去离子水活化的固相萃取柱，甲醇的流速为4mL/min至5mL/min，去离子水的流速为4mL/min至5mL/min，这样可以提高固相萃取柱的萃取率，使得水样中的有机物充分富集在固相萃取柱上。进一步，玻璃纤维滤膜的尺寸大于等于0.4μm，且小于等于0.5μm。进一步，玻璃纤维滤膜的尺寸为0.45μm，这样可以过滤水样中的颗粒物，提高检测效率。
如图2所示，本发明另一实施例提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，本实施例提供的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法与上述实施例的筛选和鉴定方法基本相同，不同的地方在于对确定出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物的步骤进一步的细化，具体而言，包括如下步骤：
S202：获取对照组分离后化合物的质谱信息；
S204：获取处理组分离后化合物的质谱信息；
S206：判断峰面积是否大于5×105；若否，则执行S208，若是，则执行S210和S212；
S208：舍弃对应的母离子质量信息；
S210：获取对照组对应的母离子质量信息；
S212：获取处理组对应的母离子质量信息；
S214：确认数据库中母离子质量信息出现在对照组或处理组；
S216：数据库母离子质量信息仅出现在对照组时，舍弃对应的母离子质量信息；
S218：数据库母离子质量信息仅出现在处理组时，确认为疑似胺基苯砜类污染物；
S220：数据库母离子质量信息在处理组和对照组均没有出现时，舍弃对应的母离子质量信息；
S222：数据库母离子质量信息在处理组和对照组均出现时，判断保留时间差是否小于0.2，若否，执行S228，若是，执行S224；
S224：判断处理组峰面积是否大于对照组10倍，若否，执行S226，若是，执行S228；
S226：舍弃对应的母离子质量信息；
S228：确认为疑似胺基苯砜类污染物。
上述步骤中，对照组也即通过液相色谱-高分辨质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，进行的空白对照实验；处理组也即通过液相色谱-高分辨质谱联用仪分离检测液中的化合物并获取检测液中化合物的质谱信息，进行的检测实验；本实施例提供的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，以某城市生活污水处理厂废水入口处的水体作为检测液，以矿泉水作为对照液，在确定出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物的步骤中，先获取对照组和处理组分离后化合物的质谱信息（其中，对照组包括143047条质谱信息，处理组包括514189条质谱信息），然后判断峰面积是否大于5×105，也即在对照组和处理组分离后化合物的质谱信息中筛选出峰面积大于5×105对应的母离子质量信息，进而保留对应的母离子质量信息，舍弃峰面积小于5×105对应的母离子质量信息，实际检测过程中，对照组包括96396项符合要求的母离子质量信息，处理组包括433396项符合要求的母离子质量信息，对于对照组和处理组筛选出的母离子质量信息，一一排查数据库中的母离子质量信息是否出现在对照组或处理组筛选出的母离子质量信息中，（其中，数据库中包括973项化合物及对应的母离子质量信息和化学结构信息，在与数据库进行母离子质量信息的比对的过程中，误差允许在X×5×10-6范围内，X为比对的母离子质量），对于数据库的分子仅出现在对照组选出的母离子质量信息时，舍弃对应的母离子质量信息，对于数据库的母离子质量信息仅出现在处理组选出的母离子质量信息时，确认对应的化合物为疑似胺基苯砜类污染物（实际检测过程中约为396项），对于数据库的分子在处理组选出的分子和对照组选出的分子均没有出现时，舍弃对应的母离子质量信息，对于数据库的母离子质量信息在处理组选出的母离子质量信息和对照组选出的母离子质量信息均出现时，判断保留时间差是否小于0.2min，若大于0.2min（实际检测过程中约为132项），说明两者的母离子质量信息相同，也即分子式相同，但是两者的分子的具体结构不同，不为同一个化合物，此时将该母离子质量信息对应的化合物确认为疑似胺基苯砜类污染物，若保留时间差小于0.2，说明数据库中的化合物在处理组和对照组均存在，此时判断处理组峰面积是否大于对照组峰面积的10倍，如超过10倍（实际检测过程中约为4项），此时说明城市水体中该类抗生素化合物的含量远大于对照液中的含量，此时将该抗生素化合物也列入疑似胺基苯砜类污染物。如小于10倍，此时该类抗生素可能是实验过程中带来的，或者可能是本身存在于对照液中（对照液可以是矿泉水或者天然水），并不是废水厂排出的，此时将该抗生素化合物不列入疑似胺基苯砜类污染物。也即本申请通过对照组能够用来排除实验操作过程可能带来的化合物或者排除水环境中本来就存在而不是污水处理厂处理过程中的化合物，能够进一步提高鉴定的精准率。
本发明另一实施例提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，包括如下步骤：
分别量取9份0.35L去离子水，将9份去离子水分为3组，每组3份，分别向3组的去离子水中加入25种磺胺类母体抗生素及4种磺胺类乙酰化代谢产物混合标准样品10μL，3组混合标准样品的浓度分别为1.0μg/mL、5.0μg/mL和28μg/mL，同时全部加入浓度为2μg/mL的13C6-磺胺甲基嘧啶、浓度为2μg/mL的13C6-磺胺间甲氧嘧啶、浓度为2μg/mL的甲氧苄啶-d3、浓度为2μg/mL的磺胺二甲嘧啶-d4、浓度为2μg/mL的噻苯唑-d4、浓度为2μg/mL的磺胺甲恶唑-d4共6种稳定同位素内标组成的混合溶液10μL，同位素内标浓度为40μg/L，震荡混合均匀，配成混合水溶液，也即配成9种检测液。其中，添加的29种胺基苯砜名称、分子式、CAS号、保留时间、母离子以及特征碎片离子如下表表一至表二所示：
表一
Figure SMS_1
表二
Figure SMS_2
样品处理：预先控制活化处理好的固相萃取柱进行固相萃取，检测液的流速保持约为4mL/min～5mL/min，整个过程注意保持固相萃取柱湿润，水样过完后，将固相萃取柱在真空下干燥20min，干燥后通过甲醇对富集有机物的固相萃取柱进行两次的清洗，两次洗脱液收集在同一收集瓶中，在高纯氮气流下缓慢吹至干燥，立即重新溶解在0.4mL甲醇中，最终样品转移至进样小瓶中，在-20℃下保存待测。
仪器测定与定性定量：根据保留时间和特征离子对，利用外标法计算样品浓度，除磺胺回收率偏低之外，剩余28种目标化合物的平均回收效率在70.6%～112.5%之间。总的来说，该方法的所有参数，包括线性度、灵敏度、回收率和精密度，都表明该方法可靠，具体的回收率如下表表三至表四所示：
表三
Figure SMS_3
表四
Figure SMS_4
本发明的另一实施例提供了一种城市水体中胺基苯砜类化合物及的筛选和鉴定方法：
主要对2021年冬季采集的7个某城市生活污水处理厂进出水进行胺基苯砜类母体化合物及乙酰化代谢产物的分析检测，其步骤为：
（1）胺基苯砜类化合物数据库的建立。
根据关键词：（AntibioticsSulfonamide）AND（WaterORSoilORAIRORPharmaceutical），查找WebofScience文献库中有关胺基苯砜类化合物在环境中发生情况的综述性文献以及在国家生物技术信息中心PubChem化学库（有机小分子生物活性数据库）检索共性结构：C1(=CC=C(C=C1)N([H])[H])[S](=O)=O（其中，C为碳原子，N为氮原子，H为氢原子，S为硫原子，O为氧原子），找到所有研究报道，合成使用的胺基苯砜类母体化合物及部分乙酰化代谢产物，根据具有氨基的苯砜类化合物在生物体中易发生乙酰化的性质，对该类化合物的乙酰化代谢产物进行预测，补充文献库及数据库中缺乏的乙酰化代谢产物，获得数据库清单，建立包含667种胺基苯砜类母体化合物及478种乙酰化代谢产物的数据库，也即本申请将胺基苯砜类母体化合物的乙酰化代谢产物也合并至胺基苯砜类化合物并建立数据库，利用PubChem、ChemSpider、MolecularWeightCalculator、EPISuite对数据库化合物精确分子质量、化学结构、CAS号（ChemicalAbstractsService，物质数字识别号码）及理化性质进行描述。其中，对1090种胺基苯砜类化合物的持久性、生物富集性、远距离传输性进行统计分析，其各性能如下表表五所示：
表五
Figure SMS_5
（2）样品采集及检测。
收集某城市7座城市生活污水处理厂进出废水0.35L，控制高效液相色谱-高分辨质谱联用仪进行分析检测，分析检测步骤为：
滤膜过滤：控制0.45μm的玻璃纤维滤膜进行过滤，采用这种方式可以快速的将0.45μm以上的杂质去除；
固相萃取柱萃取：控制固相萃取柱对废水中胺基苯砜类化合物及其乙酰化代谢产物进行富集，富集前对固相萃取柱依次用6mL甲醇和6mL去离子水进行活化，富集过程中水样流速控制在4mL/min～5mL/min，富集过程始终保持固相萃取柱湿润，萃取结束后真空干燥20min来去除萃取柱中的水分；
溶剂洗脱：利用6mL甲醇对固相萃取柱洗脱两次，合并洗脱液；
浓缩与溶解：将洗脱液氮吹至干燥，然后立马加入0.4mL甲醇重新溶解，保存至进样小瓶，放置在-20℃冰箱待测；
上机检测：控制高效液相色谱-高分辨质谱联用仪对样品进行测定，仪器条件如下：
高效液相色谱-高分辨质谱条件为：
梯度洗脱流动相：
A：加入甲酸的水，甲酸浓度=1mmol/L；
B：加入甲酸的甲醇，甲酸浓度=1mmol/L；
流动相梯度如表六所示：
表六
Figure SMS_6
色谱柱为C18色谱柱；色谱柱填料颗粒直径为2.5μm；色谱柱内径为2.1mm；色谱柱长度为100mm；色谱柱的型号为ColumnXP；色谱柱温度为30℃；
检测液流经色谱柱的流速为0.25mL/min；进样体积为5μL；
离子源为ESI离子源；
电离模式为正离子模式；
MS扫描范围为大于等于75m/z，且小于等于1200m/z；
MS/MS扫描范围大于等于30m/z，且小于等于1200m/z；
吹气方式为反吹气，气体流速为1arb；
辅助气流速为10arb；
气帘气流速为50arb；
离子源温度为320℃；
离子捕获电压为3500V；
喷雾电压为2500V；
碰撞能量为30eV±20eV；
（3）胺基苯砜类化合物的筛查。
根据数据库中各个胺基苯砜类化合物的母离子质量信息编写R代码，对废水样品数据中的胺基苯砜类化合物进行筛查：筛查依据为：母离子质量信息、二级质谱碎片以及相应标准品保留时间；筛查标准为：通过仪器软件分别筛选出空白对照组和处理组峰面积大于5×105的母离子质量信息，结合数据库中母离子质量信息（误差＜5ppm），利用软件编写相应代码快速自动识别潜在化合物分子信息，也即识别疑似胺基苯砜类污染物。
其中，空白对照组为通过液相色谱-高分辨质谱联用仪对矿泉水进行检测，以进行空白对照实验。
代码编写过程中所应用的筛选规则包括以下三方面：
A）处理组包含有列表中化合物母离子质量信息，然而空白对照组无相应母离子质量信息，该过程识别出的母离子质量信息为城市水体样品中疑似胺基苯砜类污染物；
B）空白对照组以及处理组均包含有列表中化合物母离子质量信息，然而两组样品中母离子的保留时间之差大于0.2min，该过程识别出的母离子质量信息为疑似胺基苯砜类污染物；
C）空白对照组以及处理组均包含有列表中化合物母离子质量信息，两组样品中母离子的保留时间之差小于0.2min，并且处理组峰面积大于对照组峰面积超过10倍，该过程识别出的母离子质量信息为城市水体样品中疑似胺基苯砜类污染物。
收集A、B、C三组得到的分子式，利用高效液相色谱-高分辨质谱联用仪对筛选出的分子式进行二级扫描，获取化合物二级质谱信息，例如，筛选出的分子式为C10H11N3O3S，这样通过对其进行二级扫描，这样可以获得如图3所示的色谱图和如图4所示二级质谱图，或者筛选出的分子式为N-乙酰基磺胺嘧啶，这样通过对其进行二级扫描，可以获得如图5所示的色谱图和如图6所示二级质谱图，根据该二级质谱图与数据库中的每一个化合物的质谱信息和预测碎片信息进行比对，或者与标准品保留时间以及二级质谱碎片比对，完成化合物结构的鉴定，并通过标准品进行定量。
可以理解的，若筛选出的胺基苯砜类化合物不存在标准品，那么需要预先对胺基苯砜类化合物的碎片信息进行预测，进而比对筛选出的胺基苯砜类化合物的碎片信息与数据库中的预测碎片信息，若筛选出的胺基苯砜类化合物存在标准品，那么直接基于筛选出的胺基苯砜类化合物的二级质谱信息，确定保留时间和质谱碎片，然后与标准品保留时间以及标准品的质谱碎片信息进行比对，进而确定城市水体中存在的各种胺基苯砜类化合物。
如图7所示，本发明第二方面提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置13包括，确定模块132、建立模块134和控制模块136，确定模块132用于确定城市水体中胺基苯砜类化合物；建立模块134用于基于胺基苯砜类化合物和胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，建立数据库，其中，数据库包括胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和化学结构信息以及胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息；控制模块136用于控制液相色谱-高分辨质谱联用仪分离检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息，一级质谱信息包括保留时间；其中，待分析的检测液是通过对城市水体进行前处理制备而得；控制模块136还用于控制液相色谱-高分辨质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，对照液中化合物的一级质谱信息包括保留时间；确定模块132还用于基于检测液中化合物的一级质谱信息、对照液中化合物的一级质谱信息和数据库中的胺基苯砜类化合物的母离子质量信息，在检测液的所有化合物中筛选出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物；控制模块136还用于控制液相色谱-高分辨质谱联用仪对疑似胺基苯砜类污染物进行扫描，获取疑似胺基苯砜类污染物的二级质谱信息，二级质谱信息包括碎片信息；确定模块132还用于确认疑似胺基苯砜类污染物是否存在标准品，确定模块132还用于在疑似胺基苯砜类污染物存在标准品时，获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，将疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息与检测液中疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物；在疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，基于检测液中疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息和数据库中胺基苯砜类化合物的化学结构信息，鉴定检测液中的疑似胺基苯砜类污染物是否为胺基苯砜类污染物。
如图8所示，本发明第三方面提供了一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定系统1包括玻璃纤维滤膜11，用于对城市水体和/或空白水样进行过滤，以过滤城市水体和/或空白水样中的杂质得到滤液；浓缩和富集装置12，包括：固相萃取柱122、洗脱装置124和氮吹装置126；固相萃取柱122用于萃取出滤液中的有机物，以使滤液中的有机物富集在固相萃取柱上；洗脱装置124用于对富集有机物的固相萃取柱进行洗脱，并收集洗脱时产生的洗脱液；氮吹装置126用于将洗脱液用氮气吹扫至干燥；城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置13用于实现如本申请第一方面实施例的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的步骤。
本发明第四方面提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，存储器存储有程序，处理器执行程序时实现如本申请第一方面实施例的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的步骤。
本发明第五方面提供了一种可读存储介质，可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如本申请第一方面实施例的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的步骤。
在根据本发明的实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的方面，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在根据本发明的实施例中的具体含义。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本发明的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。
以上仅为根据本发明的实施例的优选实施例而已，并不用于限制根据本发明的实施例，对于本领域的技术人员来说，根据本发明的实施例可以有各种更改和变化。凡在根据本发明的实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在根据本发明的实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，其特征在于，包括：
确定城市水体中胺基苯砜类化合物，确定所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物；
基于所述胺基苯砜类化合物和所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，建立数据库，其中，所述数据库中包括所述胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和化学结构信息以及所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息；
控制液相色谱-质谱联用仪分离待分析的检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息，所述一级质谱信息包括保留时间；其中，所述待分析的检测液是通过对所述城市水体进行前处理制备而得；
控制液相色谱-质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，所述对照液中化合物的一级质谱信息包括保留时间；其中，所述对照液是通过对空白水样进行前处理制备而得；
基于所述检测液中化合物的一级质谱信息、所述对照液中化合物的一级质谱信息、所述数据库中的所述胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和所述数据库中的所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，在所述检测液的所有化合物中筛选出所述检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物；
控制液相色谱-质谱联用仪对所述疑似胺基苯砜类污染物进行扫描，获取所述疑似胺基苯砜类污染物的二级质谱信息，所述二级质谱信息包括碎片信息；
确认所述疑似胺基苯砜类污染物是否存在标准品；
在所述疑似胺基苯砜类污染物存在标准品时，获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，将所述疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息与所述检测液中所述疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，鉴定所述检测液中的所述疑似胺基苯砜类污染物是否为所述胺基苯砜类污染物；在所述疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，基于所述检测液中所述疑似胺基苯砜类污染物的碎片信息、数据库中所述胺基苯砜类化合物的化学结构信息以及数据库中所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的化学结构信息，鉴定所述检测液中的所述疑似胺基苯砜类污染物是否为所述胺基苯砜类污染物。
2.根据权利要求1所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，其特征在于，所述确定城市水体中胺基苯砜类化合物，确定所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的步骤包括：
基于检索关键词，进行文献检索，基于检索到的文献建立第一胺基苯砜类化合物清单；
基于预设的共性分子结构，进行化合物检索，以检索出所有包括所述共性分子结构的化合物，并基于所有包括所述共性分子结构的化合物建立第二胺基苯砜类化合物清单；
基于所述第一胺基苯砜类化合物清单和所述第二胺基苯砜类化合物清单，确定城市水体中胺基苯砜类化合物；
基于城市水体中胺基苯砜类化合物，确定胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物。
3.根据权利要求1所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，其特征在于，所述基于所述检测液中化合物的一级质谱信息、所述对照液中化合物的一级质谱信息、所述数据库中的所述胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和所述数据库中的所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，确定出所述检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物的步骤包括：
分别从所述检测液中化合物的一级质谱信息、所述对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出峰面积大于5×105的母离子质量信息；
判断从所述检测液中化合物的一级质谱信息、所述对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息是否包括所述数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的母离子质量信息，或是否包括所述数据库中一种或多种胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息；
在所述检测液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，而对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息不包括对应的母离子质量信息时，确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为所述疑似胺基苯砜类污染物；
在所述检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，且母离子的保留时间之差大于0.2min时，确定识别出的母离子质量信息对应的化合物为所述疑似胺基苯砜类污染物；
在所述检测液中化合物的一级质谱信息和对照液中化合物的一级质谱信息中筛选出的母离子质量信息均包含有数据库中胺基苯砜类化合物的母离子质量信息或胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，且母离子的保留时间之差小于0.2min，且检测液中化合物的一级质谱信息的峰面积大于对照液中化合物的一级质谱信息的峰面积10倍时，确定对应的母离子质量信息对应的化合物为所述疑似胺基苯砜类污染物。
4.根据权利要求1所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，其特征在于，所述控制液相色谱-质谱联用仪分离检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息的步骤中：
色谱柱为C18色谱柱；
色谱柱填料颗粒直径为2.5μm；
色谱柱内径为2.1mm；
色谱柱长度为100mm；
色谱柱温度为30℃；
所述检测液流经色谱柱的流速为0.25mL/min；
洗脱液包括第一洗脱液和第二洗脱液；其中，所述第一洗脱液为加入甲酸的水，甲酸浓度=1mmol/L；所述第二洗脱液为加入甲酸的甲醇，甲酸浓度=1mmol/L；
离子源为ESI离子源；
电离模式为正离子模式；
MS扫描范围为大于等于75m/z，且小于等于1200m/z；
MS/MS扫描范围大于等于30m/z，且小于等于1200m/z；
吹气方式为反吹气，气体流速为1arb；
辅助气流速为10arb；
气帘气流速为50arb；
离子源温度为320℃；
离子捕获电压为3500V；
喷雾电压为2500V；
碰撞能量为30eV±20eV。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，其特征在于，
所述数据库还包括所述胺基苯砜类化合物的分子质量、CAS号、理化性质；
所述数据库还包括所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的分子质量、CAS号和理化性质。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法，其特征在于，
对所述城市水体进行前处理制备待分析的检测液和/或对空白水样进行前处理制备对照液的步骤包括：通过玻璃纤维滤膜对城市水体和/或空白水样进行过滤，以过滤所述城市水体和/或空白水样中的杂质得到滤液，通过固相萃取柱萃取出所述滤液中的有机物，以使所述滤液中的有机物富集在所述固相萃取柱上，通过预设体积的洗脱液对富集所述有机物的固相萃取柱进行洗脱，收集对富集所述有机物的固相萃取柱进行清洗时产生的洗脱液，将所述洗脱液用氮气吹扫至干燥，将干燥后的洗脱液加入甲醇重新溶解获取待分析的检测液和/或对照液。
7.一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定城市水体中胺基苯砜类化合物，确定所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物；
建立模块，用于基于所述胺基苯砜类化合物和所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物，建立数据库，其中，所述数据库包括所述胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和化学结构信息以及所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息和化学结构信息；
控制模块，用于控制液相色谱-质谱联用仪分离待分析的检测液中的化合物并获取检测液中化合物的一级质谱信息，所述一级质谱信息包括保留时间；其中，所述待分析的检测液是通过对所述城市水体进行前处理制备而得；
所述控制模块还用于控制液相色谱-质谱联用仪分离对照液中的化合物并获取对照液中化合物的一级质谱信息，所述对照液中化合物的一级质谱信息包括保留时间；其中，所述对照液是通过对空白水样进行前处理制备而得；
所述确定模块还用于基于所述检测液中化合物的一级质谱信息、所述对照液中化合物的一级质谱信息、所述数据库中的所述胺基苯砜类化合物的母离子质量信息和所述数据库中的所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的母离子质量信息，在检测液的所有化合物中筛选出检测液中存在的疑似胺基苯砜类污染物；
所述控制模块还用于控制液相色谱-质谱联用仪对所述疑似胺基苯砜类污染物进行扫描，获取所述疑似胺基苯砜类污染物的二级质谱信息，所述二级质谱信息包括碎片信息；
所述确定模块还用于确认所述疑似胺基苯砜类污染物是否存在标准品；
所述确定模块还用于在所述疑似胺基苯砜类污染物存在标准品时，获取疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息，将所述疑似胺基苯砜类污染物标准品的保留时间和碎片信息与所述检测液中所述疑似胺基苯砜类污染物的保留时间和碎片信息进行比对，鉴定所述检测液中的所述疑似胺基苯砜类污染物是否为所述胺基苯砜类污染物；在所述疑似胺基苯砜类污染物不存在标准品时，基于所述检测液中所述疑似胺基苯砜类污染物的碎片信息、数据库中所述胺基苯砜类化合物的化学结构信息以及数据库中所述胺基苯砜类化合物的乙酰化代谢产物的化学结构信息，鉴定所述检测液中的所述疑似胺基苯砜类污染物是否为所述胺基苯砜类污染物。
8.一种城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定系统，其特征在于，包括：
玻璃纤维滤膜，用于对城市水体和/或空白水样进行过滤，以过滤所述城市水体和/或空白水样中的杂质得到滤液；
浓缩和富集装置，包括：固相萃取柱、洗脱装置和氮吹装置；
所述固相萃取柱用于萃取出所述滤液中的有机物，以使所述滤液中的有机物富集在所述固相萃取柱上；
所述洗脱装置用于对富集所述有机物的固相萃取柱进行洗脱，并收集洗脱时产生的洗脱液；
氮吹装置用于将所述洗脱液用氮气吹扫至干燥；
如权利要求7所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定装置。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的城市水体中胺基苯砜类污染物的筛选和鉴定方法的步骤。
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