Prioritizing Unknown Transformation Products from Biologically-Treated Wastewater Using High-Resolution Mass Spectrometry, Multivariate Statistics, and Metabolic Logic

Analytical Chemistry

Volumn 87, Issue 24, 2015, Pages 12121-12129

  Schollée, Jennifer E ^a,b   Schymanski, Emma L ^a   Avak, Sven E ^a,c   Loos, Martin ^a,b   Hollender, Juliane ^a,b  

^a SWISS FEDERAL INSTITUTE OF AQUATIC SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Switzerland)

^b ETH ZURICH   (Switzerland)

^c UNIVERSITY OF ZURICH   (Switzerland)

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CHROMATOGRAPHY; LIQUID CHROMATOGRAPHY; MASS SPECTROMETRY; MULTIVARIANT ANALYSIS; SPECTROMETRY; WASTEWATER TREATMENT; WATER TREATMENT;

ANALYTICAL TECHNOLOGY; BIOTRANSFORMATION REACTIONS; HIGH RESOLUTION MASS SPECTROMETRY; MULTIVARIATE STATISTICS; PARAMETER ADJUSTMENTS; STRUCTURAL SIMILARITY; TRANSFORMATION PRODUCTS; WASTEWATER TREATMENT PLANTS;

EFFLUENTS;

WASTE WATER; WATER POLLUTANT;

ANALYSIS; CHEMISTRY; ENVIRONMENTAL MONITORING; LOGIC; MASS SPECTROMETRY; MULTIVARIATE ANALYSIS; PROCEDURES; VALIDATION STUDY; WASTE WATER; WATER POLLUTANT;

ENVIRONMENTAL MONITORING; LOGIC; MASS SPECTROMETRY; MULTIVARIATE ANALYSIS; WASTE WATER; WATER POLLUTANTS, CHEMICAL;

EID: 84950137582     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.analchem.5b02905     Document Type: Article

References (54)

1. Giger, W. Anal. Bioanal. Chem. 2009, 393, 37-44 10.1007/s00216-008-2481-2
2. Fischer, K.; Fries, E.; Körner, W.; Schmalz, C.; Zwiener, C. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2012, 94, 11-28 10.1007/s00253-012-3929-z
3. Hernández, F.; Sancho, J.; Ibáñez, M.; Abad, E.; Portolés, T.; Mattioli, L. Anal. Bioanal. Chem. 2012, 403, 1251-1264 10.1007/s00216-012-5844-7
4. Richardson, S. D.; Ternes, T. A. Anal. Chem. 2014, 86, 2813-2848 10.1021/ac500508t
5. Farré, M. l.; Pérez, S.; Kantiani, L.; Barceló, D. TrAC, Trends Anal. Chem. 2008, 27, 991-1007 10.1016/j.trac.2008.09.010
6. Krauss, M.; Singer, H.; Hollender, J. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 397, 943-951 10.1007/s00216-010-3608-9
7. Huntscha, S.; Singer, H. P.; McArdell, C. S.; Frank, C. E.; Hollender, J. J. Chromatogr. A 2012, 1268, 74-83 10.1016/j.chroma.2012.10.032
8. Martínez Bueno, M. J.; Agüera, A.; Gómez, M. J.; Hernando, M. D.; García-Reyes, J. F.; Fernández-Alba, A. R. Anal. Chem. 2007, 79, 9372-9384 10.1021/ac0715672
9. Schymanski, E. L.; Singer, H. P.; Longrée, P.; Loos, M.; Ruff, M.; Stravs, M. A.; Ripollés Vidal, C.; Hollender, J. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 1811-1818 10.1021/es4044374
10. Schymanski, E. L.; Singer, H. P.; Slobodnik, J.; Ipolyi, I.; Oswald, P.; Krauss, M.; Schulze, T.; Haglund, P.; Letzel, T.; Grosse, S.; Thomaidis, N. S.; Bletsou, A.; Zwiener, C.; Ibáñez, M.; Portolés, T.; de Boer, R.; Reid, M.; Onghena, M.; Kunkel, U.; Schulz, W.; Guillon, A.; Noyon, N.; Leroy, G.; Bados, P.; Bogialli, S.; Stipaničev, D.; Rostkowski, P.; Hollender, J. Anal. Bioanal. Chem. 2015, 407, 1-19 10.1007/s00216-015-8681-7
11. Weiss, J. M.; Simon, E.; Stroomberg, G. J.; de Boer, R.; de Boer, J.; van der Linden, S. C.; Leonards, P. E. G.; Lamoree, M. H. Anal. Bioanal. Chem. 2011, 400, 3141-3149 10.1007/s00216-011-4939-x
12. Thomas, K. V.; Langford, K.; Petersen, K.; Smith, A. J.; Tollefsen, K. E. Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 8066-8071 10.1021/es9014212
13. Hug, C.; Sievers, M.; Ottermanns, R.; Hollert, H.; Brack, W.; Krauss, M. Chemosphere 2015, 138, 176-182 10.1016/j.chemosphere.2015.05.072
14. Hug, C.; Ulrich, N.; Schulze, T.; Brack, W.; Krauss, M. Environ. Pollut. 2014, 184, 25-32 10.1016/j.envpol.2013.07.048
15. Chiaia-Hernandez, A. C.; Schymanski, E. L.; Kumar, P.; Singer, H. P.; Hollender, J. Anal. Bioanal. Chem. 2014, 406, 7323-7335 10.1007/s00216-014-8166-0
16. Proia, L.; Osorio, V.; Soley, S.; Köck-Schulmeyer, M.; Pérez, S.; Barceló, D.; Romaní, A. M.; Sabater, S. Environ. Pollut. 2013, 178, 220-228 10.1016/j.envpol.2013.02.022
17. Morrall, S. W.; Dunphy, J. C.; Cano, M. L.; Evans, A.; McAvoy, D. C.; Price, B. P.; Eckhoff, W. S. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2006, 64, 3-13 10.1016/j.ecoenv.2005.07.014
18. Müller, A.; Schulz, W.; Ruck, W. K. L.; Weber, W. H. Chemosphere 2011, 85, 1211-1219 10.1016/j.chemosphere.2011.07.009
19. Escher, B. I.; Fenner, K. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 3835-3847 10.1021/es1030799
20. Agüera, A.; Martínez Bueno, M. J.; Fernández-Alba, A. R. Environ. Sci. Pollut. Res. 2013, 20, 3496-3515 10.1007/s11356-013-1586-0
21. Eggen, R. I. L.; Hollender, J.; Joss, A.; Schärer, M.; Stamm, C. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 7683-7689 10.1021/es500907n
22. Helbling, D. E.; Hollender, J.; Kohler, H.-P. E.; Singer, H.; Fenner, K. Environ. Sci. Technol. 2010, 44, 6621-6627 10.1021/es100970m
23. Wick, A.; Wagner, M.; Ternes, T. A. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 3374-3385 10.1021/es103489x
24. Prasse, C.; Wagner, M.; Schulz, R.; Ternes, T. A. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 2761-2769 10.1021/es103732y
25. Kern, S.; Fenner, K.; Singer, H. P.; Schwarzenbach, R. P.; Hollender, J. Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 7039-7046 10.1021/es901979h
26. Huntscha, S.; Hofstetter, T. B.; Schymanski, E. L.; Spahr, S.; Hollender, J. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 4435-4443 10.1021/es405694z
27. Gómez-Ramos, M. d. M.; Pérez-Parada, A.; García-Reyes, J. F.; Fernández-Alba, A. R.; Agüera, A. J. Chromatogr. A 2011, 1218, 8002-8012 10.1016/j.chroma.2011.09.003
28. Majewsky, M.; Glauner, T.; Horn, H. Anal. Bioanal. Chem. 2015, 1-11
29. Chambers, M. C.; Maclean, B.; Burke, R.; Amodei, D.; Ruderman, D. L.; Neumann, S.; Gatto, L.; Fischer, B.; Pratt, B.; Egertson, J.; Hoff, K.; Kessner, D.; Tasman, N.; Shulman, N.; Frewen, B.; Baker, T. A.; Brusniak, M.-Y.; Paulse, C.; Creasy, D.; Flashner, L.; Kani, K.; Moulding, C.; Seymour, S. L.; Nuwaysir, L. M.; Lefebvre, B.; Kuhlmann, F.; Roark, J.; Rainer, P.; Detlev, S.; Hemenway, T.; Huhmer, A.; Langridge, J.; Connolly, B.; Chadick, T.; Holly, K.; Eckels, J.; Deutsch, E. W.; Moritz, R. L.; Katz, J. E.; Agus, D. B.; MacCoss, M.; Tabb, D. L.; Mallick, P. Nat. Biotechnol. 2012, 30, 918-920 10.1038/nbt.2377
30. Loos, M. http://CRAN.R-project.org/package=enviPick, 2014.
31. Loos, M. http://CRAN.R-project.org/package=enviMass, 2014.
32. R Development Core Team. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing: Vienna, Austria, 2008. ISBN: 3-900051-07-0. URL: http://www.R-project.org.
33. Gaude, E.; Chignola, F.; Spiliotopoulos, D.; Mari, S.; Spitaleri, A.; Ghitti, M. muma: Metabolomics Univariate and Multivariate Analysis. R package version 1.4, 2012.
34. Caceres, M. D.; Legendre, P. http://sites.google.com/site/miqueldecaceres/, 2009.
35. Dodder, N. G. http://CRAN.R-project.org/package=OrgMassSpecR, 2014.
36. Stein, S. E.; Scott, D. R. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 1994, 5, 859-866 10.1016/1044-0305(94)87009-8
37. Stravs, M. A.; Schymanski, E. L.; Singer, H. P.; Hollender, J. J. Mass Spectrom. 2013, 48, 89-99 10.1002/jms.3131
38. Loos, M. http://CRAN.R-project.org/package=nontarget, 2015.
39. Meringer, M.; Reinker, S.; Zhang, J.; Muller, A. MATCH Commun. Math. Comput. Chem. 2011, 65, 259-290
40. Loos, M.; Gerber, C.; Corona, F.; Hollender, J.; Singer, H. Anal. Chem. 2015, 87, 5738-5744 10.1021/acs.analchem.5b00941
41. Wolf, S.; Schmidt, S.; Müller-Hannemann, M.; Neumann, S. BMC Bioinf. 2010, 11, 148 10.1186/1471-2105-11-148
42. Gerlich, M.; Neumann, S. J. Mass Spectrom. 2013, 48, 291-298 10.1002/jms.3123
43. Schymanski, E. L.; Jeon, J.; Gulde, R.; Fenner, K.; Ruff, M.; Singer, H. P.; Hollender, J. Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 2097-2098 10.1021/es5002105
44. Dufrêne, M.; Legendre, P. Ecol. Monogr. 1997, 67, 345-366 10.1890/0012-9615(1997)067[0345:SAAIST]2.0.CO;2
45. Bijlsma, L.; Emke, E.; Hernández, F.; de Voogt, P. Chemosphere 2012, 89, 1399-1406 10.1016/j.chemosphere.2012.05.110
46. Huerta-Fontela, M.; Galceran, M. T.; Martin-Alonso, J.; Ventura, F. Sci. Total Environ. 2008, 397, 31-40 10.1016/j.scitotenv.2008.02.057
47. D'Ascenzo, G.; Di Corcia, A.; Gentili, A.; Mancini, R.; Mastropasqua, R.; Nazzari, M.; Samperi, R. Sci. Total Environ. 2003, 302, 199-209 10.1016/S0048-9697(02)00342-X
48. Azerad, R. In Biotransformations; Faber, K., Ed.; Springer: Berlin, 1999; pp 169-218.
49. Stamper, D. M.; Tuovinen, O. H. Crit. Rev. Microbiol. 1998, 24, 1-22 10.1080/10408419891294163
50. Zwiener, C. Personal communication, 2015.
51. DeArmond, P. D.; DiGoregorio, A. L. J. Chromatogr. A 2013, 1305, 154-163 10.1016/j.chroma.2013.07.017
52. Lara-Martín, P.; González-Mazo, E.; Brownawell, B. Anal. Bioanal. Chem. 2012, 402, 2359-2368 10.1007/s00216-011-5449-6
53. Ying, G.-G.; Williams, B.; Kookana, R. Environ. Int. 2002, 28, 215-226 10.1016/S0160-4120(02)00017-X
54. Hernández, F.; Ibáñez, M.; Bade, R.; Bijlsma, L.; Sancho, J. V. TrAC, Trends Anal. Chem. 2014, 63, 140-157 10.1016/j.trac.2014.08.003