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導(dǎo)讀

作為兩類基于苯胺結(jié)構(gòu)的工業(yè)添加劑，胺類促進(jìn)劑和抗氧劑（AAL/Os）多用于橡膠、潤滑油、燃料和塑料制品中，尤其在車輛輪胎制造工業(yè)中的使用極其突出，由于其在環(huán)境中的廣泛賦存和日益凸顯的毒理效應(yīng)，近年來已經(jīng)成為環(huán)境學(xué)者所重點(diǎn)關(guān)注的新污染物。近期，華東師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院與島津分析中心攜手合作，研究了杭州城鄉(xiāng)、耕地和林地道路灰塵樣品中AAL/Os及胺類抗氧劑轉(zhuǎn)化產(chǎn)物（AAOTPs）的多區(qū)域分布特征，并采用非靶向分析手段，成功發(fā)掘出若干未預(yù)知的AAL/Os衍生物，所獲數(shù)據(jù)為我國城市環(huán)境中AAL/Os及其降解產(chǎn)物的有效管控提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)合作成果發(fā)表于環(huán)境領(lǐng)域期刊《Environmental Science & Technology》（IF 11.4）上。

圖1. 期刊首頁截圖（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c01448）

研究背景

胺類促進(jìn)劑用于加速聚合物的硫化過程，胺類抗氧劑能消減產(chǎn)品的被氧化腐蝕速率，常見的同系物包括二苯胍（DPG）、N-(1,3-二甲基丁基)-N’-苯基對(duì)苯二胺（6PPD）和二苯胺（DPA），一些AAL/Os已被歐美列為高產(chǎn)量化學(xué)品，在室內(nèi)外環(huán)境中被頻繁檢出并引發(fā)顯著生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。特別是6PPD的氧化產(chǎn)物——6PPD-醌在北美城市地表徑流和雨水中的殘留量已十分突出，并被證實(shí)其是三文魚洄游時(shí)異常死亡率的罪魁禍?zhǔn)住Ｒ虼?，研究AAL/Os及其衍生物對(duì)于細(xì)化制定針對(duì)此類新污染物的管控標(biāo)準(zhǔn)與措施意義重大。

圖2. 英文摘要及圖片摘要

胺類促進(jìn)劑和抗氧劑的分析難點(diǎn)

對(duì)于不斷出現(xiàn)的新型化學(xué)污染物，往往缺乏標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，甚至沒有相關(guān)研究數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)目標(biāo)物定性與定量方法已無法滿足要求。近年來，質(zhì)譜分析技術(shù)發(fā)展迅速，可用于高通量篩選、未知物鑒別的非靶向技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。高分辨質(zhì)譜技術(shù)的高分辨率和精確度使得非靶向篩查識(shí)別的物質(zhì)準(zhǔn)確度越來越高。

分析利器LCMS-9050

LCMS-9050作為島津新一代高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀，質(zhì)量分辨率大于45000；

質(zhì)量范圍寬，質(zhì)量軸穩(wěn)定，精確度高，在線搜庫，未知成分鑒定更加方便準(zhǔn)確；

對(duì)高污染程度的道路灰塵樣品中多種新型污染物開展了非靶向分析。

圖3. 島津超高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀LCMS-9050

點(diǎn)睛之筆識(shí)別AAL/Os同系物

本研究運(yùn)用典型碎片離子提取色譜圖，并基于多碰撞能下的質(zhì)譜特征推導(dǎo)分子結(jié)構(gòu)，識(shí)別到十余種鮮有環(huán)境毒理數(shù)據(jù)的AAL/Os同系物（部分物質(zhì)在20 eV碰撞能下的高分辨質(zhì)譜信息如圖4所示），再結(jié)合其半定量濃度以及通過QSAR模型所預(yù)測的毒性水平，發(fā)現(xiàn)它們的生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)已不亞于當(dāng)前被環(huán)境學(xué)者所重點(diǎn)關(guān)注的AAL/Os。因此，亟需開展研究以進(jìn)一步揭示這些未預(yù)知AAL/Os的環(huán)境污染特征與生態(tài)健康風(fēng)險(xiǎn)。

圖4. 通過非靶向分析識(shí)別到的三種胺類促進(jìn)劑同系物

專家心聲

華東師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院鄔言研究員表示：本工作所采用的島津LCMS-9050分辨率、靈敏度與穩(wěn)定性高，譜圖重現(xiàn)性好，二級(jí)質(zhì)譜圖質(zhì)荷比偏差均能控制在10 ppm以內(nèi)，充分保證了非靶向篩查效率及準(zhǔn)確度，成功助力了本論文核心研究內(nèi)容的順利開展。希望今后與島津進(jìn)一步合作，借助LCMS-9050識(shí)別出更多的“新”污染物！

華東師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院鄔言研究員使用島津LCMS-9050分析檢測中

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