水，土壤，食品等样品中多氯联苯检测方案(气质联用仪)

四.相关法规及政策 六.仪器和设备 多氯联苯的整体解决方案以及方法包介绍 三重四极杆串接气质 目录 方法包简介 4 二.仪器简介 5 三.化合物简介 6 四.相关政策及法规 7 五.样品前处理方法 8 六.仪器和设备 11 七.方法包使用简介 12 八.应用文章 16 方法包是赛默飞世尔科技色谱质谱部应用部门针对客户需求提出的简易仪器使用流程，方法包内所涉及的化合物均为常见的能在 GC/MS上检测的化合物，如农药残留、多环芳烃、多氯联苯、多溴联苯和多溴联苯醚、邻苯二甲酸酯等。方法包的作用就是能使客户更快更简便得使用仪器，尽快上手。 方法包包括进样方法，数据处理方法(TraceFinder 方法文件夹)，相关应用文章，相关标准，色谱柱信息，前处理方法，数据文件等，客户可以直接调用进样方法和数据处理方法完成化合物的定性定量分析。 由于 TSQ 8000 Evo 采用 T-SRM 进样方法而不是分时间段的扫描方法，原来的进样的方法可以直接调用，即使保留时间会有微小的偏差，也不会影响最终的结果。另外， TraceFinder 软件自带的数据库可以直接编辑数据处理方法，数据库里包括化合物的名称、离子对、碰撞能量、定量离子、定性离子、CAS号等信息。同时， TraceFinder 软件可以根据数据处理方法自动关联生成TSQ 8000 Evo 的方法文件。这样应用 TraceFinder 就可以直接生成数据处理方法和部分进样方法。整个过程都是自动化的，几乎不需要操作者手动输入任何操作信息。 方法包(Method Kit ) 对于常用分析化合物，我们可以提供方法包。 包括：邻苯二甲酸酯、PCB、PAH、PBDE、农残筛查、GB2763、药典中农残检测、烟草中农残、PM2.5、香港规管方案、亚硝胺、二恶英等。 目的： TSQ 8000 Evo 三重四极杆串接气质联用仪 秉承着在气相色谱三重四极杆质谱中技术的一贯领先优势， Thermo Fisher Scientific 在推出 TSQ 8000 之后再次创新，推出了更新的一款气相串接质谱仪 TSQ 8000Evo， 该款高效的 GC/MS/MS 提供了永不停机的生产率，其出色的灵敏度，超快的扫描速度，简便的 MSMS功能，满足最苛刻的定量定性分析要求，为食品安全、环境分析、法医和制药应用分析提供基础。 TSQ 8000 Evo 主要特点： ·AutoSRM 功能自动优化二级离子对信息； ·定时保留时间 SRM 功能 (T-SRM) 和定时保留时间 SIM功能(T-SIM)使高通量检测成为可能，并且优化方法设置参数，无需分配时间段； 。最新的 TraceFinder 软件，提供最新的技术平台，界面友好的色谱分析软件，可以直接调用数据库信息自动建立数据处理方法及进样方法； ·高达800 MRM/s 的扫描速度，即使在极限高速扫描条件下仍不会过多损失灵敏度； ·在质谱不泄真空的情况下，更换整个离子源，节省常规系统维护时间，简化操作； ·双灯丝设计，并且灯丝在同一侧； ·离子源上具有双加热区，有效去除基质对离子源的污染，节省维护时间； ·弯曲的预四极杆，有效去除中性噪音，减少背景并提高灵敏度； ·方法桥，，可以读取 Thermo Scientific'M ISQ 单四极杆气质联用仪的方法或者其他公司的 SRM 方法。 多氯联苯是德国H.施米特和G.舒尔茨于1881年首先合成的，由于其具有良好的电绝缘性和很好的耐热性，因而在工业产品如绝缘油、热载体和润滑油等应用极为广泛。美国于1929年最先开始生产，60年代中期，全世界多氯联苯的产量达到高峰。峰估计，全世界已生产的和应用中的 PCB 远超过100万吨，其中已有1/4至1/3进入人类环境，造成危害。 由于多氯联苯极难溶于水而易溶于脂肪和有机溶剂，并且极难分解，因而能够在生物体脂肪中大量富集，对人体产生癌变影响。自2001年的斯德哥尔摩公约发布以来，多氯联苯(PCBs)就被定义为广泛存在于环境中的持续性有机污染物(POPs)。 它是以联苯为原料在金属催化剂作用下高温氯化合成的氯代联苯同系物与商业混合物的混合体系。PCB 的分子式为 CIH1o-m-nClm+n(m+n<10)，根据氯原子取代数目和取代位置的不同PCB 共有209种同系物。 多氯联苯结构式 由于 PCBs 的这些特征，各国都陆续出台了严格的标准，相关的法规针对食品和饲料、大气、水和土壤这些基质中的 PCBs进行限量规定。 2012年，国家食品安全风险评估中心组织各领域专家组并借鉴了国际食品品典委员会(CAC)、欧盟、美国和澳大利亚、新西兰等国际组织、国家(地区)的食品安全标准，对2005年发布的《食品中污染物限量》(GB2762-2005)进行了修订，形成了新的食品中污染物限量标准GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量标准》，替代了 GB 2762-2005 食品中污染物限量标准。此标准中规定食品中多氯联苯的限量为 0.5 mg/kg(如下图所示)。 表1食品中多氯联苯限量指标 食品类别(名称) 限量. mg/kg 水产动物及其制品 0.5 3.多氯联苯以PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153 和 PCB180 总和计 2006年，欧盟发布委员会条例(EC) No 199/2006，修改有关食品及饲料中二恶因( dioxin)及二恶因类多氯联苯 ( dioxin-likePolychlorinated Biphenyls， PCBs)污染物的最大含量标准的欧委会条例(EC) No 466/2001。对于食品以及饲料中的多氯联苯的总量都有限量标准，在1.0ng/g-300 ng/g之间，其中对于婴幼儿食品的限量尤其严格，达到1.0 ng/g湿重。 2013年10月31日欧盟盟布(EU) No 1067/2013号委员会条例，修订(EC)No 1881/2006 号法规。新法规将羊肝脏及其制品中二恶英的最大残留限量修订为1.25 pg/g湿重，二恶英和二恶英类多氯联苯的最大残留限量修订为2.00 pg/g湿重，PCB28、、PCB52、PCB101、PCB138、PCB153 及 PCB180的最大残留限量修订为 3.0 ng/g 湿重。新法规将除羊外提到的陆生动物的肝脏及其制品中二恶英的最大残留限量修订为 0.30 pg/g 湿重，二恶英和二恶英类多氯联苯的最大残留限量修订为0.50 pg/g湿重， PCB28、PCB52、PCB101、PCB138、PCB153及 PCB180 的最大残留限量修订为 3.0 ng/g 湿重。 地表水环境质量标准 GB3838-2002中，规定了生活饮用水地表水源地特定项目标准限值，其中多氯联苯(PCB1016、PCB1221、PCB1232、PCB1242、PCB1248、PCB1254和PCB1260)的总量限量标准为2*10*mg/L。 今年，我国《农用地土壤环境质量标准》(二次征求意见稿)中修订了 GB15618-1995《土壤环境质量标准》，增加了多氯联苯总量(PCB28、52、101、118、138、153和180七种单体总和)的检测，第一级的标准限量值为 0.015 mg/kg。第二级标准限量值分别是农业用地0.1-0.2 mg/kg， 居住用地 0.5 mg/kg，商业用地1.5 mg/kg，工业用地1.5 mg/kg。 按照相关的法规要求， PCBs 的基质样品涉及食品、水和土壤，前处理方法简单概括如下： 依据 GB 5009.190-2014《食品安全国家标准食品中指示性多氯联苯含量的测定》进行食品样品的前处理。 1.提取 1.1提取前，将一空纤维素或玻璃纤维提取套筒装入索氏提取器中，以正己烷+二氯甲烷(50+50)为提取溶剂，预提取8 h 后取出晾干。 1.2将预处理试样5.0 g~10.0 g 装入上述处理的提取套筒中，加入1℃标记的定量内标，用玻璃棉帛住试试，平衡30min后装入索氏提取器，以适量正己烷+二氯甲烷(50+50)为提取溶剂，提取 18h~24h，回流速度控制在3次/h~4次/h。 1.3提取完成后，将提取液转移到茄形瓶中，旋转蒸发浓缩至近干。如分析结果以脂肪计则需要测定试样的脂肪含量。 1.4脂肪含量的测定：浓缩前准确称重茄形瓶，将溶剂浓缩至干后准确称重茄形瓶，两次称重结果的差值为试样的脂肪量。测定脂肪量后，加入少量正己烷溶解瓶中残渣。 2.净化 2.1酸性硅胶柱净化 净化柱装填：玻璃柱底端用玻璃棉封堵后从底端到顶端依次填入4g活化硅胶、10g酸化硅胶、2g活化硅胶、4g无水硫酸钠。然后用100 ml正己烷预淋洗。 净化：将浓缩的提取液全部转移至柱上，用约5ml正己烷冲洗茄形瓶3次~4次，洗液转移至柱上。待液面降至无水硫酸钠层时加入180 ml正己烷洗脱，洗脱液浓缩至约1ml。 如果酸化硅胶层全部变色，表明试样中脂肪量超过了柱子的负载极限。洗脱液浓缩后，制备一根新的酸性硅胶净化柱，重复上述操作，直至硫酸硅胶层不再全部变色。 2.2复合硅胶柱净化 净化柱装填：玻璃柱底端用玻璃棉封堵后从底端到顶端依填入1.5g硝酸银硅胶、1g活化硅胶、2g碱性硅胶、1g活化硅胶、4g酸化硅胶、2g活化硅胶、2g无水硫酸钠。然后用 30 ml 正己烷+二氯甲烷(97+3)预淋洗。 净化：将经过净化后浓缩洗脱液全部转移至柱上，用约5 ml正己烷冲洗茄形瓶3次~4次，洗液转移至柱上。待液面降至无水硫酸钠层时加入50 ml正己烷+二氯甲烷(97+3)洗脱，洗脱液浓浓至约1ml。 2.3碱性氧化铝柱净化 净化柱装填：玻璃柱底端用玻璃棉封堵后从底端到顶端依填入2.5g经过烘烤的碱性氧化铝、2g无水硫酸钠。15 ml正己烷预淋洗。 净化：将经过净化后浓缩洗脱液全部转移至柱上，用约5 ml正己烷冲洗茄形瓶3次~4次，洗液转移至柱上。当液面降至无水硫酸钠层时加入30 ml正己烷(2×15ml)洗脱柱子，待液面降至无水硫酸钠层时加入25 ml二氯甲烷+正己烷(5+95)洗脱。洗脱液浓缩至近干。 水 根据HJ715-2014《水质多氯联苯的测定气相色谱-质谱法》进行水样的前处理。 1.萃取 1.1固相萃取法 摇匀并准确量取水样1-10L， 加入100pl替代物标准适用物，混匀，用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节水样PH值至5-9，每升水样加入5 ml 甲醇混匀。依次用5ml正己烷/乙酸乙酯溶液、5ml甲醇和5ml食盐水活化固相萃取装置，活化后使水样以50-200 ml/min 的流速通过固相萃取盘，上样完毕后用10 ml验验用水冲洗固相萃取圆盘，继续抽取 30 min 使圆盘干燥。依次用5ml乙酸乙酯、5ml正已烷和6ml正已烷/乙酸乙酯溶液洗脱固相萃取圆盘并全部收集洗脱液，将洗脱液过干燥柱后，用6ml乙酸乙酯/正已烷淋洗干燥柱，合并洗脱液。将洗脱液浓缩至1ml， 加入正已烷至10ml。 1.2液液萃取法 摇匀并准确量取水样1-2L至分液漏斗中，加入100 ul替代物标准适用物，混匀，用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节水样 PH值至5-9，加入20g氯化钠，完全溶解后再加入60 ml正已烷，用手振荡30s排气，振荡5 min后静置分层，重复萃取两次，合并三次的萃取液经干燥柱脱水后，用6ml正已烷淋洗干燥柱，合并萃取液和淋洗液，浓缩至10ml。 2.净化 2.1硫酸净化 将10 ml 浓缩液转入60 ml分液漏斗中，加入10 ml硫酸，轻轻振摇，注意放气，然后振摇1 min， 静置分层后弃去下层硫酸。如果硫酸层中仍有颜色则需重复上述操作至硫酸层无色为止。向分液漏斗加入30 ml氯化钠溶液洗涤有机相，静置分层后弃去水相，有机相经干燥柱脱水后，浓缩至1ml。视其水体性质可以继续进行弗洛里硅土净化。 2.2弗洛里硅土层析柱净化 用40 ml正已烷冲洗弗洛里硅土层析柱，关闭活塞，把硫酸净化后的浓缩液转入层析柱内，用1-2 ml正已烷清洗浓缩液瓶两次， 一并转移到层析柱内，弃去流出液。用200ml 淋洗液洗脱层析柱，洗脱流速控制在2-5 ml/min，接收全部淋洗液。将淋洗液浓缩，至1.0ml以下，加入5.0 ul内标使用液，再加入正已烷，定容至1ml， 转移到样品瓶中待分析。 2.3弗洛里硅土固相萃取净化 用4ml正已烷冲洗固相萃取柱，并浸润5 min 后，弃去流出液，流速控制在2 ml/min， 把硫酸净化后的浓缩液全部转移至柱内，用2-3 ml 正已烷洗涤样品浓缩液瓶两次，—并转移到固相萃取柱上，用10ml淋洗液洗脱固相萃取柱，接收淋洗液。将淋洗液浓缩至1.0ml以下，加入5.0 pl内标使用液，再加入正已烷，定容至1ml， 转移到样品瓶中待分析。 根据HJ743-2015《土壤和沉积多多氯联苯的测定气相色谱-质谱法》进行土壤样品的前处理。 1.0提取 采用微波萃取或超声萃取，也可采用索氏提取、加压流体萃取。 1.1微波萃取 称取试样10.0g(可根据试样中待测化合物浓度适当增加或减少取样量)于萃取罐中，加入30ml 正己烷-丙酮混合溶剂。萃取温度为110℃，微波萃取时间 10 min。收集提取溶液。 1.2超声波萃取 称取5.0~15.0g试样(可根据试样中待测化合物浓度适当增加或减少取样量)，置于玻璃烧杯中，加入30 ml正 己烷-丙酮混合溶剂，用探头式超声波萃取仪，连续超声萃取5 min， 收集萃取溶液。上述萃取过程重复三次，合并提取溶液。 1.3索氏提取 用纸质套筒称取制备好的试样约10.0 g(可根据试样中待测化合物浓度适当增加或减少取样量)，加入100 ml正己烷-丙酮混合溶剂，提取16-18h，回流速度约10 次/h。收集提取溶液。 1.4加压流体萃取 称取5.0~15.0g试样(可根据试样中待测化合物浓度适当增加或减少取样量)，根据试样量选择体积合适的萃取池，装入试样，以正己烷-丙酮混合溶剂为提取溶液，按以下参考条件进行萃取：萃取温度100℃， 萃取压力1500psi， 静态萃取时间 5 min，淋洗为60%池体积，氮气吹扫时间60s，萃取循环次数2次。收集提取溶液。 2.过滤和脱水 如萃取液未能完全和固体样品分离，可采取离心后倾出上清液或过滤等方式分离。如萃取液存在明显水分，需进行脱水。在玻璃漏斗上垫一层玻璃棉或玻璃纤维滤膜，铺加约5g无水硫酸钠，将萃取液经上述漏斗直接过滤到浓缩器皿中，用约5~10ml正己烷-丙酮混合溶剂充分洗涤萃取容器，将洗涤液也经漏斗过滤到浓缩器皿中。最后再用少许上述混合溶齐冲洗无水硫酸钠。 3.浓缩和更换溶剂 采用氮吹浓缩法，也可采用旋转蒸发浓缩、K-D浓缩等其它浓缩方法。氮吹浓缩仪设置温度30℃，小流量氮气将提取液浓缩到所需体积。如需更换溶剂体系，则将提取液浓缩至1.5~2.0ml，用约5~10 ml 溶剂洗涤浓缩器管壁，再用小流量氮气浓缩至所需体积。 4.净化 如提取液颜色较深，可首先采用浓硫酸净化，可去除大部分有机化合物包括部分有机氯农药。样品提取液中存在杀刹剂及多氯碳氢化合物干扰时，可采用氟罗里硅土柱或硅胶柱净化；存在明显色素干扰时，可用石墨碳柱净化。沉积物样品含有大量元素硫的干扰时，1可采用活化铜粉去除。 4.1浓硫酸净化 浓硫酸净化前，须将萃取液的溶剂更换为正己烷，并浓缩至10~50 ml。将上述溶液置于 150 ml分液漏斗中，加入约十分之一萃取液体积的硫酸，振摇1 min， 静置分层，弃去硫酸层。按上述步骤重复数次，至两相层界面清晰并均呈无色透明为止。在上述正己烷萃取液中加入相当于其-斗半体积的碳酸钾溶液，振摇后，静置分层，弃去水相。 可重复上述步骤2~4次直至水相呈中性，再对正己烷萃取液进行脱水。 4.2脱硫 将萃取液体积预浓缩至10~50ml。若浓缩时产生硫结晶，可用离心方式使晶体沉降在玻璃容器底部，再用滴管小心转移出全部溶液。在上述萃取浓缩液中加入大约2g活化后的铜粉，振荡混合至少1~2 min， 将溶液吸出使其与铜粉分离，转移至干净的玻璃容器内，待进一步净化或浓缩。 4.3氟罗里柱净化 氟罗里柱用约8 ml 正己烷洗涤，保持柱吸附剂表面浸润。萃取液预浓缩至至1.5~2ml，用吸管将其转移到氟罗里柱上停留1 min 后，让溶液流出小柱并弃去，保持柱吸附剂表面浸润。加入约2 ml 正己烷-丙酮混合溶剂(5.10)并停留 1 min，用10 ml小型浓缩管接收洗脱液，继续用正己烷/丙酮溶液(5.10)洗涤小柱，至接收的洗脱液体积到 10 ml 为止。 4.4硅胶柱净化 用约10 ml 正己烷洗涤硅胶柱。萃取液浓缩并替换至正己烷，用硅胶柱对其进行净化，具体步骤与氟罗里柱净化相同。 4.5石墨碳柱净化 用约 10 ml 正己烷洗涤石墨碳柱。萃取液浓缩并替换至正己烷，分析多氯联苯时，用甲苯溶剂为洗脱溶液，收集甲苯洗脱液体积为12 ml； 分析除PCB81、PCB77、PCB126 和PCB169 以外的多氯联苯时，也可采用正己烷-丙酮混合溶液为洗脱溶液，收集的洗脱液体积为12 ml。 5.浓缩定容和加内标 净化后的洗脱液按7.4.3的步骤浓缩并定容至1.0 ml。取 20 pl内标使用液，加入浓缩定容后的试样中，混匀后转移至2ml样品瓶中，待分析。 浓缩装置：氮吹浓缩仪、旋转蒸发仪、K-D浓缩仪或具有相当功能的设备。 仪器： Thermo ScientificM TSQ 8000 Evo 气相色谱三重四极杆串接质谱仪。 提取装置：微波萃取装置、索氏提取装置、探头式超声提取装置或具有相当功能的设备。 采样瓶：广口棕色玻璃瓶或聚四氟乙烯衬垫螺口玻璃瓶。 其他实验室常用设备：涡旋混合器，离心机等。 色谱柱： TG-5 MS (30 m*0.25 mm*0.25 um) 毛细管色谱柱(Thermo Fisher Scientific)。C 10保留时间为 17.26 min。 七.方法包的使用 1.进样方法使用：直接使用方法包中meth 结尾的文件 PCBs， 进行进样分析。 不同仪器配置可能稍有不同，，可以参考以下方法截图。 2.数据处理方法建立：直接拷贝方法包中的文件夹 到 C：TraceFinderData\32\Methods 中，方法就可以直接在 TraceFinder 软件中打开，这个方法包括数据处理方法和进样方法。 3.将步步1中的进样方法拷贝粘贴到 C：\TraceFinderData\32\InstrumentMethods 中，在 TraceFinder 方法编辑界面的 Instrument Methods 中选择这个文件，然后保存这个 TraceFinder 的 Master Method。 4.将按照步骤1进样完成的数据文件与 TraceFinder 方法相关联，得到完整的数据处理方法。按需要更改保留时间等参数进一步对数据处理方法进行优化，得到准确的数据处理方法。整个过程无需输入化合物信息，离子对信息，挑选离子对信息找到化合物，所有的步骤均是自动完成，一点即可，极大得提高分析效率，简化方法流程。 八.应应用文章 三重四极杆气相色谱质谱联用法测定水产品中6种多氯联苯 李春丽赛默飞世尔科技(中国)有限公司 多氯联苯(PCBs-polychlorinated biphenyls)是一类苯环上与碳原子连接的氢被氯取代的联苯化合物，拥有209个异构体和同系物，是环境持久性有机污染物之一，被列为斯德哥尔摩公约中优先控制的12类持久性有机污染物之一。PCBs 是重要的内分泌干扰物，具有致畸、致癌和致突变性，是危害人类健康的重要有机污染物。与常规污染物不同，该类持久性有机污染物在自然环境中极难降解，并能通过水或空气等载体转移，导致了在全球范围的污染传播。 目前， 对 PCBs 的检测处理大多采用气相色谱仪或气质联用仪。但气相色谱法检测的选择性和特异性差，三，气质联用法的前处理过程繁琐，检出限高，两者都不能满足复杂基质痕量残留检测的要求，因此需要研究抗干扰能力、定性能力和检出限都能满足需要的痕量检测技术。 本文介绍了采用赛默飞世尔科技全新一代三重四极杆气相色谱质谱联用仪分析检测水产品中6种多氯联苯的方法，通过二级质谱扫描充分减少了在复杂基质样品中的背景干扰影响，提高了目标化合物的检测灵敏度，该方法具有灵敏度高、稳定性好、线性范围宽等优点。 2.实验部分 2.1仪器和试剂 质谱仪器：Thermo ScientificTM TSQ 8000 Evo 质谱仪(赛默飞世尔科技，美国)； 气相色谱仪： Thermo ScientificTMTrace1310 GC 配AI I310自动进样器(赛默飞世尔科技，美国)； 色谱柱： TG-5MS 30 m*0.25 mm*0.25 pm 毛细管色谱柱；试剂：二氯甲烷、丙酮、正己烷(农残级)； 2.2仪器方法 气相方法： 柱温箱：60℃保持1min， 以20℃/min 升至300℃， 保持5 min；进样口：不分流进样，不分流时间：1min； 衬管：惰性不分流(货号：453A1925)，进样口温度为270℃；载气：恒流， 1mL/min；传输线：300℃。 质谱方法： 离子源温度为300℃， 采用 Acquisition-Timed 方法， SRM 扫描，具体检测离子对如表1所示： No. Name 母离子 子离子 碰撞能量 保留时间 Window (min) 1 PCB3 (PCB28) 186 150.7 25 10.943 2 256 185.9 30 2 PCB4(PCB52) 220 150 40 11.283 2 289.9 220 30 3 PCB5 (PCB101) 253.9 184 35 12.15 2 325.8 255.9 35 4 PCB6 (PCB138) 289.8 219.9 40 12.96 2 359.8 289.9 35 5 PCB6(PCB153) 289.8 219.9 40 13.229 2 359.8 289.8 35 6 PCB7 (PCB180) 323.8 253.9 40 13.906 2 393.8 323.8 35 2.3.1提取 准确称取匀质后的鱼肉试样5.0g(精确至0.01g)，置于50mL 带螺旋盖的聚丙烯离心管中，加入8mL水，在快速混匀器上充分涡旋混匀1 min 后，准确加入 15.0 mL 乙腈，涡旋混匀2 min， 加 QuEChERS 盐析剂(6.0g无水硫酸镁、1.5g氯化钠)，快速摇速，置冰水浴中降温，7000 r / min 离心10min， 移取上清液8mL 至另一带螺旋盖的15mL聚丙烯离心 2.3.2净化 将 QuEChERS 净化粉 (600mg 无水硫酸镁、500 mg 中性氧化铝及300 mgPSA) 加入装有 8 mL提取液的离心管，涡旋混匀1 min， 7000 r / min 离心 5 min。准确移取 5.0 mL上清液至10mL 具塞刻度试管，于45℃水浴下氮吹浓缩至近干，加入1 mL二氯甲烷复溶，超声30s， 涡旋混匀，过0.22 um 滤膜，待上机测定。 3.实验结果分析 3.1色谱分离结果 我们通过 Auto-SRM 模式优化碰撞能量可以确定每个化合物 SRM 质谱条件(母离子-子离子-碰撞能量)见表1，在该条件下运行样品可得到6种多氯联苯的 SRM 色谱质谱图见图1。 Time (min) 图2.0.1ug/L 6种多氯联苯的色谱图 图3.6种多氯联苯的方法线性关系图 3.2标准曲线及最低定量限 按欧盟标准，在阴性试样中加入标准物质，添加 PCBs 浓度为0.1ug/L、0.5ug/L、2.5 ug/L、5 pg/L， 按照2.2进行色谱-质谱分析。以 S/N=3为检出限， S/N=10 为定量限计算信噪比，定量限谱图示于图2。由图2可以看出，6 种 PCBs 的 S/N 均大于10。以标准溶液浓度为横坐标(X)，定量离子对的色谱峰面积为纵坐标(Y)，求得回归方程。6种 PCBs 在 0.1~5 pg/L范围内线性关系良好，相关系数均大于0.992，线性方程示于图3。本方法的检出限优于文献报道值，可保证样品中5 种 PCBs 残留的定性与定量检测。 3.3方法精密度和加标回收率的测定 采用本方法测定市场销售的实际样品，未发现阳性样品。采用标准添加法，在草鱼空白样品中分别添加了 0.25 pg/L 和 2.5 ug/L浓度的标准品，进行回收率试验。样品加标谱图和6种实际样品的色谱叠加图见图4，并选取 0.25 pg/L 浓度点连续进样6针后，计算其 RSD 值，检测结果列于表2和表3。表2和表3数据表明，6种 PCBs 残留的回收率为 80%-128.9%，相对标准偏差(RSD)为 2.78%-4.89%，本方法的回收率与精密度均能满足相关法规要求。 图4.5种市售实际样品色谱图和样品加标谱色谱图比较 表2.方法的精密度 No. Name 添加水平(0.25 pg/L) 添加水平(0.25pg/L ) 添加水平(2.5 ug/L) RSD% 加标回收率(%) 加标回收率(%) 1 PCB28 3.89 82.4% 115.2% 2 PCB52 2.78 86% 101.6% 3 PCB101 4.15 80% 106.4% 4 PCB138 3.54 108.8% 128.9% 5 PCB153 3.21 84.8% 120.2% 6 PCB180 4.89 94.4% 115% 表3.样品加标回收率 No. Name 添加水平(0.25 ug/L) 添加水平(2.5 pg/L) 加标回收率(%) 加标回收率(%) 1 PCB28 82.4% 115.2% 2 PCB52 86% 101.6% 3 PCB101 80% 106.4% 4 PCB138 108.8% 128.9% 5 PCB153 84.8% 120.2% 6 PCB180 94.4% 115% 本方法采用赛默飞公司全新一代三重四极杆质谱 TSQ 8000 Evo 测定水产品中6种多氯联苯物质残留，样品提取率高，操作方便。仪器具有选择性好、线性范围宽、灵敏度高等优点。同时 TSQ 8000 Evo 提供的离子对扫描可以极大得去除假阳性的干扰，从而使检测结果更加准确。在 0.25 pg/L 和 2.5 pg/L 浓度添加水平下，回收率范围均为 80%-128.9%。0.25 ug/L 浓度水平下相对标准偏差(RSD，n=6)为2.78-4.89%。该方法最低定量限为0.1 pg/L，完全可以满足欧盟及美国对多氯联苯的检测要求。 应用气相-三重四极杆串联质谱(GC-MS/MS)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 SilcockThermo Fisher Scientific， 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 ScientificTM TRACETM1310气相色谱仪仪用 TSQTM 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。 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3-4mL后，置温和的氮气流下蒸发浓缩至最终体积。 固体样本 称量10g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 40mL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40mL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3-4mL 后，置温和的氮气流下蒸发浓缩至最终体积。 建立应用Thermo ScientificTM TRACETM 1310气相色谱仪联用 表1.推荐仪器参数 TRACE 1310 GC 进样体积： 1pL 衬管： Siltec baffled liner (P/N 453T2120) 载气： 氦气，恒定流速， 1.15 mL/min 色谱柱： 20 m， 18 mm ID， 0.18 um df， TG-XLBMS (P/N26079-5780) 升温程序： 起始温度60℃，保持1min。以30.0℃/ min 升至 200℃。以 10.0℃/min 升至 320℃， 保持2.0 min。 TSQ 8000 质谱仪配备El电离源 进样口温度： 80℃，不分流进样1 min PTV进样： 80℃， 0.1min。以600℃/min 升温至 传输步骤 PTV传输： 320℃， 5 min。以870℃/min 升温至清 洁步骤 PTV 清洁： 325℃，15 min。清洗流速25 mL/min 传输线温度： 320℃ 离子源温度： 350℃ 离子化： El， 70eV 发射电流： 50 uA 分辨率： Q1 normal 碰撞气体： 氩气 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歹表。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 ScientificTraceFinderTM 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。 结果与讨论 方法重现性与仪器性能 本次建立、优化方法的目标是减少实验室分析大量目标化合物所需的工作量。为了高效地分析所有目标化合物，我们优化了TRACE 1310 气相色谱仪和 TG-XLBMS色谱柱参数条件，以实现关键同分异构体的分离。 图2.几种关键同分异构体在标准溶液样本中柱上样量2000 pg 时的离子流色谱图；其中，来自建筑材料样本中的苯并[b] 荧蒽和苯并[k]荧蒽图谱，浓度为400 pg. a：菲和蒽 b：屈和苯[a]蒽 c：苯并[b]荧蒽和苯 [k]荧蒽 ( d： 茚 苯[1， 2 ，3，c，d]芘和二苯并[a，h ] 芘 ) e：o，p-滴滴滴和 p，p-滴滴涕 f：进样100次后，分析来自建筑材料样本中的苯并[b]荧蒽和苯 [k]荧蒽 所有待测化合物在17分钟色谱分析时长内全部洗脱出峰。在进样测试超过100针水、土壤和建筑材料样本后，色谱分离依然表现稳定出色。 标准曲线 OCPs 和 PCBs 的标准曲线范围为2 pg/L至700 pg/L。而 PAHs 则需要更宽的定量范围2 pg/L至2500 pg/L。标准曲线未采用内标物质校正。 所有标准曲线的线性相关系数均大于 0.995。部分目标化合物的标准曲线见图3和图4。 图3.不同 PAHs 的标准曲线。各化合物的线性相关系数分别为： a：萘， R=0.9991 b：菲， R?=0.9994 c：苯并[a]蒽， R=0.9985 d：， R?=0.9998 e： 苯并芘， R?=0.9993 图4.不同农药的标准曲线。各化合物的线性相关系数分别为： a：PCB153， R2=0.9999 b：艾氏剂， R?=0.9993 C：α-硫丹， R=0.9996 d：四氯苯， R=0.9999 e：氟乐灵， R=0.9999 最低定量限(2pg/L) 所有化合物在最低定量限(2 pg/L或柱上样量2pg)均响应良好，信噪比值高。图5为部分化合物在此浓度点的 SRM 通道离子流色谱图。 萘 菲和蒽 屈和苯并[a]蒽 芴 苯并芘 RT：.414AA：91767 SN：15 RT：7.04AA： 117284SN： 24 vwM-一卜w八 RT： 11.44AA：282645SN： 65 心w w RT： 6.04AA： 82901SN： 12 RT：16.69AA：205975 PCB153 艾氏剂 α-硫丹 四氯苯 氟乐灵 SN： 568 RT： 10.21AA：32608 RT： 8.11AA： 3895SN： 38 RT：9.11AA： 4468SN： 35 RT：5.07AA：28578SN： 125 6.5 6.6 18.1 85 16.4 Time (min) 图5.各化合物在浓度为2 pg/L 时的离子流色谱峰；即柱上样量为 2 pg 添加基质样本的精确度测试 通过重复进样测试分别添加土壤提取物、水提取物和建筑材料提取物样本进行三种基质的重现性测试。所有样本均测试7次，以外标法计算 RSD(表2)。基质中所有化合物的重现性测试 RSD 均低于 10%。所有结果为 TraceFinder 自动积分计算所得，未经手动调整干预。 表2.不同基质中进样测试7次的相对标准偏差 化合物 %RSD %RSD %RSD 建筑材料 土壤 水 PCB180 2.5 6.4 5.3 PCB118 2.8 5.7 4.3 苯并[a]蒽 2.7 1.6 6.7 苯并[a]芘 2.5 2.4 7.2 苯并[b]荧蒽 2.2 3.2 7.5 y-BHC(林丹，y-HCH) 2.9 7.3 7.8 狄氏剂 4.2 3.5 6.9 硫丹I(α异构体) 2.9 7.2 7.2 硫丹Ⅱ(β异构体) 3.4 7.7 7.3 在定量方法中，每个化合物均包含至少两个离子转化反应，在分析所有待测样本、空白样本和标准样本时，同时监测这两个离子通道。 六氯乙烷 比例 苯并芘 比例 平均值 0.479 平均值 2.910 标准偏差 0.025 标准偏差 0.124 RSD 5.3% RSD 4.3% 我们计算了整个一系列标准曲线样本、水样本、土壤样本和建筑材料样本中的离子比例。所有待测样本和各个浓度的标准溶液样本的测试结果均展示了良好的离子比例精确度。 样本测试结果 图7展示了一小部分化合物在低浓度基质样本中的离子流色谱峰，以展示测试方法的灵敏度和选择性。下面所展示的基质样本中部分低浓度化合物的离子流色谱图，标示为绝对柱上样量。 图7.不同基质样本中化合物低浓度水平的离子流色谱峰 ·TSQ 8000 GC-MS/MS应用一站式集成软件工具，极大简化了方法开发、确证和管理工作流程。 ·将三个独立方法合并为一个新方法，使原本三次测试减为一次，有效提高了实验室的通量效率。 。整个系统的定量能力出色，在一系列环境基质样本测试中展现了良好的线性回归、超高的灵敏度和精确度。 ( 参考文献 ) 1. Analysis of emerging persistent organic pollutants using GC-MS/MS； Kalachova et al. SETAC， Berlin 2012. ( 2. Ziegenhals，K.； Hubschmann， H.J. Fast-GC/HRMS toquantify the EU priority PAH. J.Sep. Sci. 2008，31，1779-1786. ) ( 3. Thermo Scientific Application Brief AB52998：IntroducingAutoSRM： MRM Sim p licity for H i gh P e rformance Results； Cole J. ) ( 4. REGULATION (EC) No 2002/657 on analytical performance criteria. ) ( 5. Pesticides Method R eference， 2nd ed. 2011， Thermo FisherScientific， Austin， TX， USA， P/N 120390. ) 母离子(Da) 子离子(Da) 碰撞能量(V) 色谱保留时间(min) 起始时间* (min) 结束时间*(min) 化合物名称 427.77 357.80 25 13.20 12.68 13.68 2，2'，3，3'，4，4'，5，5'-八氯联苯 2，2，3，3，4，4，5，5'-Octachlorobiphenyl (BZ#194) 429.76 357.80 25 13.20 12.68 13.68 2，2'，3，3'，4，4'，5，5'-八氯联苯，确证12，2，3，3，4，4，5，5'-Octachlorobiphenyl(BZ #194) Confirming 1 391.81 321.84 25 11.70 11.16 12.16 2，2'，3，4，4'，5，5'-七氯联苯 2，2'，3，4，4'，5，5'-Heptachlorobiphenyl (BZ #180) 393.81 323.84 25 11.70 11.16 12.16 2，2'，3，4，4'，5，5'-七氯联苯，确证1 2，2'，3，4，4'，5，5'-Heptachlorobiphenyl (BZ #180) Confirming 1 357.84 287.88 25 10.20 9.70 10.70 2，2'，4，4'，5，5'-六氯联苯 2，2'，4，4'，5，5'-Hexachlorobiphenyl(BZ#153 359.84 289.87 25 10.20 9.70 10.70 2，2'，4，4'，5，5'-六氯联苯，确证1 2，2'，4，4'，5，5'-Hexachlorobiphenyl (BZ #153) Confirming 1 289.92 219.94 20 7.87 7.37 8.37 2，2'，5，5'-四氯联苯 2，2，5，5-Tetrachlorobiphenyl(BZ #52) 291.92 219.94 20 7.87 7.37 8.37 2，2'，5，5'-四氯联苯，确证1 2，2'，5，5'-Tetrachlorobiphenyl (BZ #52) Confirming 1 323.88 253.91 20 9.88 9.38 10.38 2，3'，4，4'，5-五氯联苯 2，3'，4，4'，5-Pentachlorobiphenyl(BZ#118) 325.88 255.91 20 9.88 9.38 10.38 2，3'，4，4'，5-五氯联苯，确证1 2，3'，4，4'，5-Pentachlorobiphenyl (BZ#118) Confirming 1 255.96 185.97 20 7.48 6.98 7.98 2，4，4'-三氯联苯 2，4，4'-Trichlorobiphenyl (BZ #28) 257.96 185.97 20 7.48 6.98 7.98 2，4，4'-三氯联苯，确证1 2，4，4'-Trichlorobiphenyl (BZ #28) Confirming 1 153.07 126.05 45 5.58 5.08 6.08 acenaphtene 153.07 151.07 40 5.58 5.08 6.08 广，确证 1 acenaphtene Confirming 1 164.14 160.00 30 5.55 5.05 6.05 广 D10 acenaphtene D10 164.14 162.00 20 5.55 5.05 6.05 广D10， 确证 1 acenaphtene D10 Confirming 1 152.06 102.03 30 5.43 4.93 5.93 广烯 acenaphtylene 152.06 126.05 20 5.43 4.93 5.93 烯，确证 1 acenaphtylene Confirming 1 276.08 272.08 60 16.70 16.20 17.20 苯并花 benzo[ghi[perylene 276.08 274.08 40 16.70 16.20 17.20 苯并花，确证1 benzo[ghi[perylene Confirming 1 216.89 180.91 8 6.48 5.98 6.98 α-BHC(六氯化苯) BHC-alpha (benzene hexachloride) 218.89 182.91 8 6.48 5.98 6.98 α-BHC(六氯化苯)，确证1 BHC-alpha (benzene hexachloride) Confirming1 240.17 212.00 30 11.40 10.94 11.94 屈 D12 chrysene D12 240.17 236.00 30 11.40 10.94 11.94 屈D12， 确证 1 chrysene D12 Confirming 1 235.01 164.98 20 9.50 9.00 10.00 o，p-滴滴滴 DDD-o，p 237.01 164.98 20 9.50 9.00 10.00 o，p-滴滴滴，确证1DDD-o，p Confirming 1 *起始和终止时间是通过 TSQ 8000 设定所有化合物的标准数据采集窗口时长为60s而由智能定时扫描(timed-SRM)模式自动生成的。 附录： SRM 离子对 ( * 起始和终止时 间 是通过 TSQ 8000 设定所有化合物的标准数据采集窗口时长为60s而由智能定时扫描( timed-SRM)模式自动生成的。 ) 附录： SRM 离子对 *起始和终止时间是通过 TSQ 8000设定所有化合物的标准数据采集窗口时长为60s而由智能定时扫描( timed-SRM)模式自动生成的。 附录： SRM 离子对 母离子(Da) 子离子(Da) 碰撞能量 (V) 色谱保留时间 (min) 起始时间*(min) 结束时间*(min) 化合物名称 359.84 289.87 25 10.60 10.13 11.13 2，2'，3，4，4'，5'-2，2'，3，4，4'，5'-六氯联苯，确证1 Hexachlorobiphenyl(BZ #138) Confirming 1 357.84 287.88 25 10.60 10.13 11.13 2，2'，3，4，4'，5'- 2，2'，3，4，4'，5'-六氯联苯 Hexachlorobiphenyl (BZ #138) 237.01 165.07 20 10.50 10.03 11.03 p，p'-滴滴涕，确证1 DDT-p，p'Confirming 1 235.01 165.07 20 10.50 10.03 11.03 o，p'-滴滴涕 DDT-p，p' 228.08 202.08 35 11.50 11.00 12.00 苯并[a]蒽 benzo[a]anthracene 228.08 226.08 30 11.50 11.00 12.00 苯并[a]蒽，确证1 benzo[a]anthracene Confirming 1 228.08 202.08 35 11.40 10.94 11.94 屈 chrysene 228.08 226.08 30 11.40 10.94 11.94 屈， 确证 1 chrysene Confirming 1 252.09 226.08 35 13.60 13.12 14.12 苯并[b]荧蒽 benzo[b]fluoranthene 252.09 250.09 30 13.60 13.12 14.12 苯并[b]荧蒽，确证1 benzo b]fluoranthene Confirming 1 252.09 250.09 30 14.30 13.76 14.76 苯并[a]芘，确证1 benzo[a]pyrene Confirming 1 252.09 226.08 35 14.30 13.76 14.76 苯并[a]芘 benzo[a]pyrene 252.09 250.09 30 13.70 13.21 14.21 苯并[k]荧蒽，确证1 benzo kfluoranthene Confirming 1 252.09 226.08 35 13.70 13.21 14.21 苯并[k] 荧蒽 benzo[k]fluoranthene 202.08 176.08 35 8.72 8.22 9.22 荧蒽，确证1fluoranthene Confirming 1 202.08 200.08 30 8.72 8.22 9.22 荧蒽 fluoranthene 292.90 185.93 30 8.11 7.61 8.61 艾氏剂 Aldrin 292.90 257.91 10 8.11 7.61 8.61 艾氏剂， 确证 1 Aldrin Confirming 1 262.91 192.93 30 8.48 7.98 8.98 异艾氏剂 Isodrin 262.91 190.93 30 8.48 7.98 8.98 异艾氏剂，确证 1 Isodrin Confirming 1 240.89 205.91 10 9.11 8.61 9.61 硫丹(α同分异构体) Endosulfanl (alpha isomer) 242.89 207.91 10 9.11 8.61 9.61 硫丹l(α同分异构体)，确证1Endosulfan I (alpha isomer) Confirming 1 茚并[1，2，3，c，d]芘 indeno[123cd]pyrene 276.08 272.08 60 16.30 15.77 16.77 276.08 274.08 40 16.30 15.77 16.77 茚并[1，2，3，c，d]芘，确证1 indeno[123cd pyrene Confirming 1 202.90 167.90 10 3.51 3.01 4.01 六氯乙烷，确证1 Hexachloroethane Confirming 1 117.00 82.00 25 3.51 3.01 4.01 六氯乙烷，确证2 Hexachloroethane Confirming 2 200.90 165.9 10 3.51 3.01 4.01 六氯乙烷 Hexachloroethane 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 www.thermoscientific.cn 全国服务热线：800810 5118 更清洁 关于赛默飞世尔科技 赛默飞世尔科技(纽约证交所代码： TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有约50，000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生生科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌 Thermo Scientific、AppliedBiosystems、Invitrogen、Fisher Scientific 和 Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站： www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国 赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司，员工人数约3700名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站 www.thermoscientific.cn Orbitrap 组学俱乐部 赛默飞小分子质谱应用技术群 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 www.thermoscientific.cn 全国服务热线：8008105118 S CIENTIFIC