第一作者：Zhongshan Liu
通讯作者：Xing-Fang Li
第一通讯单位：University of Alberta
由于植物分解和人为排放会使得水中普遍存在氨基污染物，这类污染物通常会在消毒过程中与消毒剂反应发生一系列化学反应生成含有N的恶臭、难以除去的消毒副产物（N-DBPs），这会降低水体的质量、增加水处理过程中的困难。因此，鉴定和定量这类污染物对于水处理厂就极为重要，但是水体本身基质比较复杂，含有的氨基污染物种类繁多且都是微量存在（ng/L），这就造成很大一部分氨基污染物的前体和副产物都还未被发现，因此需要新的方法对水中这类污染物进行鉴定。
作者使用还原甲基化方法开发了一种高效简单的化学标记方法，该反应具有高度的反应性(少量试剂，反应迅速高效)和特异性（仅和含有氨基的化合物反应，和其他含有相似基团的化合物不反应），仅仅需要少量的CH2O和CD2O就可以将含有氨基和化合物转换成甲基化产物（如下图a所示），该方法由于引入了疏水性的烷基基团，在反相色谱柱上具有更好的保留（常见的是C18反相色谱柱，固定相是C18，由于长链烷烃具有疏水性，因此其对于疏水性的化合物有更好的键合能力，类似于“相似相溶”，本文中作者给目标化合物引入了疏水性的烷烃，使得目标分子在反相色谱柱上有更长的保留时间），能够提高质谱的ESI（电喷雾离子源）信号，而这有利于水中微量污染物的检测，整体工作流程如图b所示
作者将收集的环境水等体积分为两份，一份有轻同位素标记，另一份由重同位素标记，为了减少SPE操作过程中对目标化合物的损失，作者先进行标记之后再进行富集（标记之后引入疏水基团，提高在SPE反相柱上的保留，相比于未标记可以增加回收率），之后将其等体积混合进行分析，由于不同同位素标记试剂形成的甲基化产物具有特征的质量差异，因此作者建立了一整套优先数据分析流程，大大简化了非靶向分析过程中的数据分析。
氨基和甲醛发生反应的机理如下图所示：整个反应分两步进行，第一步，氨基和甲醛的羰基发生加成反应生成中间体希夫碱，之后还原成一甲基化产物，之后相同的反应过程生成二甲基化产物，可以看到整个反应过程主要涉及到氨基的N和甲醛的羰基C，因此将甲醛上的原子换成D并不会影响整个反应过程，也就是说
甲醛和氘代甲醛具有相同的反应性，因此作者在建立方法的时候只用了甲醛优化各个参数，优化了标记物的浓度，标记反应的时间等参数，之后使用了5种结构不同的标准物质加入环境水中考察了该方法是否能够用于环境水的标记，结果显示：基质影响较小，仍然能够保持较高的标记效率。之后作者考虑到由于环境水中含有的污染物结构复杂，使用了四种典型的肽类化合物，分别含有一级、二级胺，于是作者使用上面优化之后的标记条件验证了能否形成不同的甲基化产物。
结果显示，含有不同氨基的肽形成了不同甲基化产物，进一步证明了该方法。并且作者通过分子离子对和二级质谱中的产物离子对之间的特征质量差异信息（同位素模式）建立了一整套数据处理流程，相比于直接从大量质谱峰中分析该化合物是否含有氨基，这套流程通过甲基化分子离子峰之间的质量差异2/4/6/8Da对原始数据进行了初筛，选出了一些优先需要考虑的成分，通过保留时间以及产物离子是否含有这种质量差异等信息对上述选择出的化合物进行了进一步的确认并对其进行了分类。
建立好标记方法并对方法进行验证之后，作者将其应用于真实水源中分析含有氨基的污染物，下图a所示鉴定出了8952个m/z的峰，通过特征质量
差异除此筛选了177个化合物（如图b），之后通过对产物离子对是否有质量差以及总离子色谱图上的保留时间等条件对这些化合物进行进一步的确认确定了154中含有氨基化合物，并通过一系列条件对确认的这些化合物进行了分类，如c和d所示。最后作者购买了8种标准物质进一步确认了该方法的可行性和可靠性。
作者开发了一种方法，该方法结合了SIL-SPE−LC−HRMS/MS，该方法可以在大体积水中鉴定微量存在的氨基污染物，通过简单高效的化学标记提高了信号也提高了SPE的回收率，之后建立的优先数据处理流程有利于减小非靶向数据分析的工作量，之后将该方法用于环境水中检测出了154种氨基污染物也进一步证明该方法的可行性，鉴定结果种有50%的未知氨基污染物，也表明这种非靶向方法有利于在环境检测中发现新的化合物，之后，作者希望能够将该方法用于监测水体质量、优化水的消毒过程以减少消毒副产物的形成等工作中。
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