GC/MS分析系统中性能和灵敏度检测方案(气质联用仪)

高分辨双聚焦磁质谱性能评价标准：建立一种快速高效的评价方法，用于评估二恶英及呋喃所使用GC/MS 分析系统的性能和灵敏度是否适用 Dirk Krumwiede and Heinz Mehlmann Thermo Fisher Scientific， Bremen， Germany 目的：为评价二恶英和呋喃的 GC/MS 系统性能建立一种快速高效的评估方法和工具。 方法：配制两套特殊标样(标样1：灵敏度标样；标样2：重复性标样)。采用Thermo Scientific DFS 扇形磁场 GC-HRMS进行样品分析，评估并验证本方法的可行性。 结果：该仪器性能评价标准可用于快速高效检查当前仪器的分析性能，在保证灵敏度和重复性的基础上优化分析方法以及检测 GC-MS 系统的真实灵敏度。 简介 由于二恶英具有高毒性、持久性和生物累积性，因此，非常有必要监测食品、饲料以及环境中的此类低水平化合物。在食品供应过程中，国内外各地区不断发生二恶英污染事件，例如，意大利干酪、爱尔兰猪肉以及德国鸡蛋污染事件。这些事件引起了公众恐慌并导致严重的经济损失，因此，必须持续监测此类化合物。鉴于该应用领域的特殊性，使用的检测方法和技术必须具有最高性能。 例如，欧洲法规中规定的食品和饲料中的最大残留限量(ML)要求使用具有极高灵敏度的分析仪器进行筛查和确认。在 GC-MS的常规分析中，通常需要检测和定量 fg 级低浓度的二恶英，而系统出色的分析灵敏度和精度可避免得出假阴性和假阳性结果。欧洲法规[2]中规定了高通量筛查和高精度确认方法的分析性能标准。高分辨双聚焦磁质谱 GC-HRMS(图1)被广泛用于最大允许水平和行动水平(例如Action levels ) 的确认分析。由于该质谱系统的分析性能很高且具有耐用性，因此，推荐用于低背景水平研究③。扇形磁场 GC-HRMS由于具有出色的分析性能和独特的全球合规性(例如 EPA 1613)，而成为全球二恶英专业实验室的共同选择。 图1.本研究所使用的仪器： Thermo Scientific DFS 扇形磁场高分辨质谱仪与两台Thermo Scientific TRACE 1310 GC 联用。 在此陈述的“仪器性能评价标准”的概念及其实验室应用，为那些需要极高仪器性能和重复性的实验室提供了强大的评估工具。 采用Thermo Scientific DFS 扇形磁场高分辨质谱仪、两台Thermo Scientific TRACE 1310 GC 以及 Thermo ScientificTriplus RSH 自动进样器联用完成所有检测。 所用 GC 色谱柱包括 Thermo Scientific TR-Dioxin 5ms 30 mx0.25 mm (0.1 um)、TR-Dioxin (60mx0.25mmx0.25 um)以及同类型的60m色谱柱，与分流/不分流进样口联用。 仪器性能评价标准的概念由位于德国不来梅的 Thermo ScientificPOPs Application Laboratory 开发和定义。 这两套商用标样由位于加拿大Ontario的Wellington 实验室(TF-TCDD-MXB 和 TF-TCDD-MXC)制备并提供，也可单独购买。 图2.仪器性能评价标样1：灵敏度标样。该标样包含6个不同单体的4氯代二恶英同族体，浓度分别为2、5、10、25、50、100fg/pL。 结果 出于上述原因，必须检查常规实验室中用于二恶英分析的仪器的日常性能。一般方法是分析一个极低浓度的标样。通常根据高浓度标样的数据外推得到检测限(LODs)和定量限(LOQs)，实际中很少会真正测量极低浓度的标样，因为这需要不断降低样品的浓度进行重复进样，直到获得最小信噪比值(与计算得到的 LODs/LOQs相对应)。 大部分实验室不会制备并测量稀释的标样，因此，测量极低浓度样品所使用仪器的真实性能具有很高的不确定性(例如，这和线性范围有关)。 图 2中显示的特殊仪器性能评价标样 (“灵敏度/线性标样”)中包含6个不同单体的4氯代二恶英同族体，这六种化合物可以通过30 m 或60m-5苯基非极性色谱柱轻松分离，其浓度从第一个到最后一个洗脱分析物逐渐增加(浓度分别为 2、5、10、25、50、100 fg/pL)。其中包括一个浓度为5 pg/pL (2378-13C-TCDD)的同位素标记化合物。这个性能评价标样可用于方法开发和优化，或者用于(GC/MS系统的灵敏度检查。.0一次进样可以在6种不同浓度水平下检查下列参数： 。可检测的最低水平 ·不同水平下的同位素比 ·不同水平下的信噪比 ·单次进样校正曲线(6个峰的校正曲线) 根据实验结果判断是否需要在指定条件(例如，进样体积)下进行进一步方法优化，以满足灵敏度要求；应该处理多少样品以满足整个方法的低水平分析目标；是否需要仪器维护以恢复仪器的最佳性能等。 1368-TCDD 1378- 1234-TCDD100 1379-TCDD TCDD 1478-TCDD 2378-TCDD80604020 Here： 50 times diluted Std. 2 (=100 fg)L/RT： 10.79RT： 11.09 RT： 11.19 RT： 11.4410060402010.6 10.8 11.0Ti m e ( m 11.2 11.4 in)11.6 图3.仪器性能评价标样2：重复性标样(“RSD”Std)。该标样中包含6个不同单体的的44氯代二恶英同族体，浓度均为5 pg/uL。 第二个仪器性能评价标样均为4氯代二恶英且这些单体的浓度相同(图3)。该“重复性/稳定性”标样中所有单体的浓度单位均为 pg/uL。 可以采用快速高效的方法采集这些标样的统计数据，1，一次进样得到6个值(例如峰面积、比率或者 RRFs)。根据每个水平的单次进样数据计算和比较不同浓度下的 RSDs。将浓度为5 pg/uL 的原始标样稀释绎 100、20和10 fg/uL(图4)，以评估该方法。在每个浓度水平下执行4次重复进样(4x6=24个数值)以扩展统计数据。 根据每个水平下的44个连续进样数据，计算每个特定单体的RSDs。进样浓度为 10fg、20 fg 和 100 fg 的 TCDDs 的 RSDs分别为7-10%、4-7% 和3-5%。更有趣的是，在一次进样中，不同水平下的各单体的 RSDs 均符合上述 RSDs 范围。因此，通过一次进样评估 RSDs是可行的。 可以根艮一次进样的 RSDs 优化仪器分析方法： 进样体积((1，2…..51uL)，确定具有合合 RSD 的最小进样体积优化每个峰的采集点数，获得最佳RSD优化分析驻留时间的相对分布，获得最佳RSD如有必要，和仪器 RSDs一样，也可以确定样品前处理参数， 比如样品量和浓度因子，以满足分析方法性能标准。 图4.标样2( “RSD”Std.)： 10、20和 100 fg/pL下4氯代恶英的 RSD (从左至右)。每个浓度水平进样4次，在此显示的是QM(定量离子)质谱图。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 www.thermofisher.com 全国服务热线： 8800 810 5118 使用两个特定仪器性能评价标样(灵敏度和重复性标样)能够快速高效地评估分析二恶英和呋喃所使用 GC/MS 仪器的分析性能。 灵敏度标样适用于检查日常分析时仪器的当前性能，并确定分析系统是否需要维护。 重复性标样有助于优化分析方法，尤其适用于检查分析精度 (例如，不同浓度水平下的 RRFs 的 RSDs)是否符合要求。多年来，通过对Thermo Scientific DFS 扇形磁场 GC-HRMS 测试评估标样数据分析可知，1，DFS在二恶英以及 POPs分析方面性能优异。对于很多 GC-HRMS 用户而言，这些标样已成为日常分析中快速高效检查 GC-MS 系统灵敏度及分析性能的强大工具。 ( 参考文献 ) ( 1.Commission Regulation(EC) No. 1881/2006 ) ( 2. Commission Regulation (EC) No.589/2014 ) ( 3.Organohalogen Compounds， Vo l . 7 4 ， 156-159(2012) ) 致谢 我们要感谢 Wellington Laboratories Inc. (Ontario， Canada) 的Brock G. Chittim 按照 Thermo Fisher Scientific DFS应用团队的设计制备此二恶英标样。 SCIENTIFIC 支持手机用户)