气相-三重四极杆串联质谱分析环境样本中的有机氯、多环芳烃及多氯联苯类物质

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

关键词
有机氯类农药；多氯联苯类；多环芳烃类；土壤样本；水样本；建筑材料；重现性；线性

实验目标
应用气相-三重四极杆串联质谱（GC-MS/MS）分析多种环境基质中的半挥发性化合物，以展示仪器的测试效率及相应的高品质测试结果。

前言

有机氯类农药（OCPs）、多环芳烃类化合物（PAHs）和多氯联苯类化合物（PCBs）是常规环境分析实验室以及外包检测实验室中一类常见的目标测试物。这些实验室为分析各类环境基质中的上述化合物开发了多种测试方法。

气相-质谱联用技术（GC-MS）非常适用于 OCPs、PAHs 和 PCBs的分析。与传统检测器如高效液相-紫外荧光检测器（HPLC-UVF）、气相-电子捕获检测器（GC-ECD）、气相-火焰离子检测器（GC-FID）相比，环境分析实验室应用气相-单四极杆质谱显著提高了这类化合物的检测灵敏度。这在一定程度上有效简化了样本前处理步骤，提高分析效率，从而降低实验室成本。相对于 GC-MS，GC-MS/MS 的测试灵敏度进一步显著提升。

这极大提高了仪器避除基质化学物质背景（即干扰物质）影响的能力，从而提高环境分析实验室的测试通量。这项技术已被越来越多的环境分析实验室所应用，以提升其竞争力。不幸的是，对于刚刚开始接触GC-MS/MS仪器的实验室来说，接受此项技术的主要挑战来源于在如何在不影响实验室的连续运行的前提下，实现高通量测试。 1,2

本篇应用报告主要描述了应用 Thermo Scientific™ TRACE™1310 气相色谱仪联用 TSQ™ 8000 三重四极杆质谱检测器对环境样本中的 OCPs、PAHs 和 PCBs 实现高效、高通量分析的方法，同时展示了在建立测试方法和数据处理流程中应用智能软件工具使实施、维护整个测试流程所消耗的时间最小化。

实验条件

样本前处理
水样本
向 1L 样本中加入正己烷震摇混合。待水相和有机相分离后，取有机相并加入无水硫酸钠除水。每份有机相提取物蒸发浓缩至 3–4 mL 后，置温和的氮气流下蒸发浓缩至最终体积。

固体样本
称量 10 g 样本（土壤、沉积物或建筑材料）置于玻璃容器内，加入无水硫酸钠和 40 mL 混合提取溶剂（己烷和丙酮）。将玻璃容器使用特氟龙密封，超声处理 20 min。将一份样本提取物置于 Kuderna-Danish 浓缩装置内，另外向沉淀物中加入40 mL混合提取溶剂并重复上述提取过程。将第二次提取物与第一次提取物合并。提取物蒸发浓缩至 3–4 mL 后，置温和的氮气流下蒸发浓缩至最终体积。

方法建立
建立应用 Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 气相色谱仪联用

测试方法：质谱采集和定量方案

实验人员可使用 TSQ 8000 GC-MS/MS 系统中的自动SRM方法开发功能，有效缩短方法开发所需时间。AutoSRM 可显著加快方法开发的进程。并且可对所有参数优化过程进行全面、快速的溯源追踪。方法开发过程中，首先通过一次一级质谱全扫描分析，通过谱库检索对所有峰进行鉴定。点击各个离子流色谱峰找出其丰度最高的离子，并将这些离子编入工作列表中，并在第二次进样测试时对它们进行子离子扫描。

测试结果同样以离子流色谱图的形式呈现，通过点击各个色谱峰，相应的产物离子根据相对丰度降序排列成表。最后，将以上各离子编入工作列表，使用递升的碰撞能量碰撞离子完成最终优化。最终优化结果以图形形式呈现并编入第三个工作列表。利用这个表格建立一个包含所有化合物的 SRM 方法，其中包括了完整的仪器方法。此外，可将所有离子对信息和保留时间信息导入一个化合物数据库，并通过 Thermo ScientificTraceFinder™ 软件自动转化为仪器定量方法。

完整说明详见应用简报（application brief）AB52998：AutoSRM介绍：简化 MRM 带来高质量测试结果。3

调谐
TSQ 8000 GC-MS 可进行完全自动化调谐，以确保即使在不同实验人员操作仪器的情况下调谐结果的重现性。调谐中包括自动检漏，其原理是通过向离子源中导入一定量空气，检查本地空气 / 水的背景比例。

调谐结果自动保存，最近一次调谐文件可自动与仪器方法相关，但是用户仍可以在仪器方法中手动更换为其他调谐文件。