氣相-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜分析環(huán)境樣本中的有機(jī)氯、多環(huán)芳烴及多氯聯(lián)苯類物質(zhì)

Inge de Dobbeleer, Joachim Gummersbach, Hans-Joachim Huebschmann, Anton Mayer, Paul Silcock
Thermo Fisher Scientifc, Dreieich, Germany

關(guān)鍵詞
有機(jī)氯類農(nóng)藥；多氯聯(lián)苯類；多環(huán)芳烴類；土壤樣本；水樣本；建筑材料；重現(xiàn)性；線性

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
應(yīng)用氣相-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）分析多種環(huán)境基質(zhì)中的半揮發(fā)性化合物，以展示儀器的測試效率及相應(yīng)的高品質(zhì)測試結(jié)果。

前言

有機(jī)氯類農(nóng)藥（OCPs）、多環(huán)芳烴類化合物（PAHs）和多氯聯(lián)苯類化合物（PCBs）是常規(guī)環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)室以及外包檢測實(shí)驗(yàn)室中一類常見的目標(biāo)測試物。這些實(shí)驗(yàn)室為分析各類環(huán)境基質(zhì)中的上述化合物開發(fā)了多種測試方法。

氣相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）非常適用于 OCPs、PAHs 和 PCBs的分析。與傳統(tǒng)檢測器如高效液相-紫外熒光檢測器（HPLC-UVF）、氣相-電子捕獲檢測器（GC-ECD）、氣相-火焰離子檢測器（GC-FID）相比，環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用氣相-單四極桿質(zhì)譜顯著提高了這類化合物的檢測靈敏度。這在一定程度上有效簡化了樣本前處理步驟，提高分析效率，從而降低實(shí)驗(yàn)室成本。相對于 GC-MS，GC-MS/MS 的測試靈敏度進(jìn)一步顯著提升。

這極大提高了儀器避除基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)背景（即干擾物質(zhì)）影響的能力，從而提高環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)室的測試通量。這項(xiàng)技術(shù)已被越來越多的環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)室所應(yīng)用，以提升其競爭力。不幸的是，對于剛剛開始接觸GC-MS/MS儀器的實(shí)驗(yàn)室來說，接受此項(xiàng)技術(shù)的主要挑戰(zhàn)來源于在如何在不影響實(shí)驗(yàn)室的連續(xù)運(yùn)行的前提下，實(shí)現(xiàn)高通量測試。 1,2

本篇應(yīng)用報(bào)告主要描述了應(yīng)用 Thermo Scientific™ TRACE™1310 氣相色譜儀聯(lián)用 TSQ™ 8000 三重四極桿質(zhì)譜檢測器對環(huán)境樣本中的 OCPs、PAHs 和 PCBs 實(shí)現(xiàn)高效、高通量分析的方法，同時(shí)展示了在建立測試方法和數(shù)據(jù)處理流程中應(yīng)用智能軟件工具使實(shí)施、維護(hù)整個(gè)測試流程所消耗的時(shí)間最小化。

實(shí)驗(yàn)條件

樣本前處理
水樣本
向 1L 樣本中加入正己烷震搖混合。待水相和有機(jī)相分離后，取有機(jī)相并加入無水硫酸鈉除水。每份有機(jī)相提取物蒸發(fā)濃縮至 3–4 mL 后，置溫和的氮?dú)饬飨抡舭l(fā)濃縮至最終體積。

固體樣本
稱量 10 g 樣本（土壤、沉積物或建筑材料）置于玻璃容器內(nèi)，加入無水硫酸鈉和 40 mL 混合提取溶劑（己烷和丙酮）。將玻璃容器使用特氟龍密封，超聲處理 20 min。將一份樣本提取物置于 Kuderna-Danish 濃縮裝置內(nèi)，另外向沉淀物中加入40 mL混合提取溶劑并重復(fù)上述提取過程。將第二次提取物與第一次提取物合并。提取物蒸發(fā)濃縮至 3–4 mL 后，置溫和的氮?dú)饬飨抡舭l(fā)濃縮至最終體積。

方法建立
建立應(yīng)用 Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 氣相色譜儀聯(lián)用

測試方法：質(zhì)譜采集和定量方案

實(shí)驗(yàn)人員可使用 TSQ 8000 GC-MS/MS 系統(tǒng)中的自動(dòng)SRM方法開發(fā)功能，有效縮短方法開發(fā)所需時(shí)間。AutoSRM 可顯著加快方法開發(fā)的進(jìn)程。并且可對所有參數(shù)優(yōu)化過程進(jìn)行全面、快速的溯源追蹤。方法開發(fā)過程中，首先通過一次一級質(zhì)譜全掃描分析，通過譜庫檢索對所有峰進(jìn)行鑒定。點(diǎn)擊各個(gè)離子流色譜峰找出其豐度最高的離子，并將這些離子編入工作列表中，并在第二次進(jìn)樣測試時(shí)對它們進(jìn)行子離子掃描。

測試結(jié)果同樣以離子流色譜圖的形式呈現(xiàn)，通過點(diǎn)擊各個(gè)色譜峰，相應(yīng)的產(chǎn)物離子根據(jù)相對豐度降序排列成表。最后，將以上各離子編入工作列表，使用遞升的碰撞能量碰撞離子完成最終優(yōu)化。最終優(yōu)化結(jié)果以圖形形式呈現(xiàn)并編入第三個(gè)工作列表。利用這個(gè)表格建立一個(gè)包含所有化合物的 SRM 方法，其中包括了完整的儀器方法。此外，可將所有離子對信息和保留時(shí)間信息導(dǎo)入一個(gè)化合物數(shù)據(jù)庫，并通過 Thermo ScientificTraceFinder™ 軟件自動(dòng)轉(zhuǎn)化為儀器定量方法。

完整說明詳見應(yīng)用簡報(bào)（application brief）AB52998：AutoSRM介紹：簡化 MRM 帶來高質(zhì)量測試結(jié)果。3

調(diào)諧
TSQ 8000 GC-MS 可進(jìn)行完全自動(dòng)化調(diào)諧，以確保即使在不同實(shí)驗(yàn)人員操作儀器的情況下調(diào)諧結(jié)果的重現(xiàn)性。調(diào)諧中包括自動(dòng)檢漏，其原理是通過向離子源中導(dǎo)入一定量空氣，檢查本地空氣 / 水的背景比例。

調(diào)諧結(jié)果自動(dòng)保存，最近一次調(diào)諧文件可自動(dòng)與儀器方法相關(guān)，但是用戶仍可以在儀器方法中手動(dòng)更換為其他調(diào)諧文件。