ポリドパミンナノスフィアを基質とした表面増強レーザー脱離イオン化質量分析法による有機環境汚染物質の迅速分析

Surface-enhanced laser desorption/ionization mass spectrometry for rapid analysis of organic environmental pollutants by using polydopamine nanospheres as a substrate.

• Kailong Luo
• Baichuan Yang
• Wenjing Guo
• Qianqian Sun
• Ouyang Dan
• Zian Lin
• Zongwei Cai

抄録

ポリドパミンナノスフィア(PDA)は、表面増強レーザー脱離イオン化質量分析法(SELDI-MS)の新しい基板として設計されました。従来の有機マトリックスと比較して、PDA基板は、多環芳香族炭化水素，ビスフェノール，ベンゾフェノン，スルホンアミド，パーフルオロ化合物，エストロゲンなどの様々な環境汚染物質を分析するために優れたLDI性能を示した。ベンゾアピレンを使用して定量分析の能力を評価したところ、0.1 ngという低い検出限界（LOD）を達成しました。PDAベースのSELDI-MSの高感度と良好な再現性により、空気中の粒子状物質(PM2.5)中の超微量PAHを決定することができ、異なるPM2.5中のBaPの対応する濃度は5.32, 8.97及び9.79 ng m-3であった。重要なことに、PDAは合成が簡単で、低コスト、無毒性、マトリックスの干渉が少ないという特徴を示しており、複雑な環境試料中の低濃度の有機低分子汚染物質を高感度で分析できる可能性を提供している。

Polydopamine nanospheres (PDA) were designed to serve as a new substrate for surface-enhanced desorption/ionization mass spectrometry (SELDI-MS). Compared with conventional organic matrices, the PDA substrate showed superior LDI performance for analyzing a wide variety of environmental pollutants, including polycyclic aromatic hydrocarbons, bisphenols, benzophenones, sulfonamides, perfluorinated compounds and estrogens. Benzoapyrene was used to evaluate the ability of quantitative analysis and its corresponding limit of detection (LOD) of as low as 0.1 ng was achieved. High sensitivity and good reproducibility of PDA-based SELDI-MS allowed us to determine ultratrace PAHs in airborne particulate matters (PM2.5), and the corresponding concentration of BaP in different PM2.5 were 5.32, 8.97 and 9.79 ng m-3. Significantly, PDA exhibits the characteristics of simple synthesis, low cost, non-toxicity and less matrix interference, which provides the possibility for the sensitive analysis of organic small molecule pollutants at low concentrations in complex environmental samples.