喷气燃料中痕量脂肪酸甲酯检测方案(气相色谱仪)

应用简报 Agilent能源与化工Trusted Answers 提高喷气燃料中痕量脂肪酸甲酯的分析灵敏度与重现性 应用 Energy Institute 方法 IP 585 与 Agilent J&WDB-HeavyWAX气相色谱柱 Vanessa Abercrombie 本应用简报展示了将 Agilent J&W DB-HeavyWAX气相色谱柱与 Energy Institute 方法IP585结合，提高喷气燃料中脂肪酸甲酯 (FAME) 的分析灵敏度。提高了温度上限的DB-HeavyWAX厚膜色谱柱(270或280℃) 具有超低柱流失，是GC/MS 应用的理想选择。提提了热稳定性的 DB-HeavyWAX色谱柱特别适用于选择性离子监测模式。这是因为，即使最终使用温度在超过其他传统WAX 型色谱柱250℃温度上限的情况下，该色谱柱也能够长时间提供更具重现性的保留时间。 如果喷气燃料样品在运输过程中受到污染，能够通过方法 IP585分析对生物柴油中脂肪酸甲酯 (FAME) 进行分析测定。这种分析最好采用 WAX 型色谱主。基于100%聚乙二醇 (PEG) 固定相的气相色谱柱可用于多种应用，如工业化学品分析。传统 WAX气相厚膜色谱柱的最高操作温 度为250℃，远低于聚硅氧烷固定相。如果传统 WAX 气相色谱柱超过规定的最高允许操作温度(MAOT)，就会表现出较差的热稳定性和较高流失。在方法IP 585 要求的252°℃下，传统 WAX 色谱柱可能会损失热稳定性。 Agilent J&WDB-HeavyWAX厚膜色谱柱能够提高温度上限，恒温时为270°℃，程序升温时为280℃。这使得 DB-HeavyWAX柱非常适用于使用方法IP 585 来分析喷气燃料中的 FAME。 DB-HeavyWAX 色谱柱的温度上限经过扩展，能够维持252°℃的最终温度并且不会损坏固定相。也可以将最终温度提高至270C并保持较长时间，以及程序升温至280℃以降低高分子量化合物的交叉污染、增加重现性。提高了热稳定性白 DB-HeavyWAX 柱具有更稳定的保留时间，且很长时间内无需更新色谱柱固定相损失导致的 SIM 窗口变化。 DB-HeavyWAX不会受到传统 WAX 色谱柱在高温或250°℃下经常出现的低色谱柱流失的影响。这会使基线降低，能够对低浓度 FAME 实现更准确的定量。 实验部分 材料与方法 本 GC/MSD 实验采用配备分流/不分流进样口的 Agilent 7890 GC/FID、Agilent7010 MSD 以及配备 Agilent MassHunter控制软件的Agilent 7693 自动进样器。 仪器条件 气相色谱条件 色谱柱 Agilent J&W DB-HeavyWAX， 60mx0.25 mm，0.5 pm (部件号122-7132)传统市售 WAX色谱柱， 60mx0.25 mm，0.5 pm 载气 氦气，恒流， 12 mL/min 柱温箱升温程序 150℃(5.0 min)， 以12℃/min 升至200℃ (17.0 min)， 以3C/min 升至252℃(10min) 进样口 分流模式，260℃， 分流比 50：1 进样口衬管 带玻璃毛的安捷伦超高惰性低压降分流衬管(部件号5190-2295) GC/FID Agilent 7890B气相色谱仪，配置双 FID 进样器 Agilent 7693 自动进样器 流路备件 隔垫 流失与温度优化 (BTO)的11mm隔垫(部件号5183-4757，50/包) 分流平板 安捷伦超高惰性分流平板(部件号5190-6145，10/包) 样品瓶 2mL，螺口，棕色，带书写签，经认证(部件号5182-0716，100/包) 样品瓶内插管 250pL玻璃内插管，经去活(部件号5181-8872， 100/包) 样品瓶盖 9mm 蓝色螺口盖， PTFE/RS(部件号5185-5820，500/包) 进样口/FID/MSD 85：15 Vespel：石墨密封圈(部件号5062-3508， 10/包) FID条件 温度 280℃ 氢气 30 mL/min 空气 400mL/min 色谱柱气流速+ 尾吹气流速 25 mL/min MSD 条件 模式 SIM/Scan 扫描范围 33-320 amu 溶剂延迟 20.0分钟 离子源温度 230°℃ 四极杆温度 150℃ 样品前处理 表 1.SIM 窗口 校准标样购自 AccuStandard，工作标样根据方法IP 585配制，标称浓度为2、10、25、50、75 mg/g， 溶剂为己烷(Sigma)。 将 FAME 混标进样到 DB-HeavyWAX，并根据方法IP 585运行，柱温箱最终温度为252℃。使用火焰离子化检测器 (FID)初步分析混合物，以测量色谱柱流失。图1显示与传统厚膜 WAX 色谱柱相比，DB-HeavyWAX柱流失降低。与传统 WAX型色谱柱相比， DB-HeavyWAX 柱在高温下柱流失降低，表明 DB-HeavyWAX柱的热稳定性更高。 SIM组 目标化合物 异名 符号 SIM 离子 驻留时间 1 十六烷酸甲酯 棕榈酸甲酯 C16：0 227*239270271 757575 75 2 十七烷酸甲酯-d33 珠光脂酸甲酯-d33 C17：0-d33(内标) 317 300 3 十七烷酸甲酯 珠光脂酸甲酯 C17：0 241*253 284 100100100 4 十八酸甲酯 硬脂酸甲酯 C18：0 255*267298 100100100 5 十八烷酸甲酯 油酸甲酯 C18：1 264*265296 100100 100 6 十八烷二烯酸甲酯 亚油酸酯 C18：2 262263*264294295 6060606060 7 十八烷三烯酸甲酯 亚麻酸酯 C18：3 236*263292293 75757575 *指定量离子 ×102 1.2- 峰 化合物 图 1. FID 采集的 10 mg/g FAME 标样在 Agilent J&W DB-HeavyWAX色谱柱和市售 WAX色谱柱上的结果 图2显示当色谱柱用于质谱时，由 FID 测得 DB-HeavyWAX 的低柱流失能够获得更高的信噪比(S/N)。长时间在250℃的高温下运行时，与传统 WAX 色谱柱相 图3显示 SIM 或 Scan 模式下采用低柱流失的 DB-HeavyWAX 柱分析 FAME具有怎样的优势。扫描模式下，即使浓度低至2 mg/g也能够检测到 DB-HeavyWAX色谱柱上的目标分析物。 图 2. SIM 模式下采集的 25 mg/g FAME 标样在 Agilent J&W DB-HeavyWAX 色谱柱和市售 WAX 色谱柱上的结果 图3. Scan 和 SIM 模式下采集的 2 mg/g FAME 标样在 Agilent J&W DB-HeavyWAX 色谱柱上的结果 重现性与使用寿命 表2显示将2 mg/g FAME 标样重复进样9次，在SIM模式下采集200多次260℃下运行50个小时的总进样结果。所有化合物的%RSD 均低于 0.15%，表明 DB-HeavyWAX 柱具有长时间的稳定性与耐用性。 表2.2 mg/g FAME 标样在 Agilent J&W DB-HeavyWAX色谱柱上重复进样9次，在SIM 模式下采集的260℃下运行50小时的结果 化合物 260℃ 下运行时间 (h) 平均值 %RSD 1 5 7 13 22 39 42 46 49 C16：0 36.58 36.47 36.45 36.44 36.43 36.43 36.43 36.43 36.42 36.45 0.13% C17：0 d33(内标) 39.57 39.47 39.45 39.44 39.44 39.44 39.44 39.44 39.44 39.46 0.11% C17：0 41.09 40.99 40.98 40.96 40.97 40.97 40.97 40.97 40.96 40.98 0.10% C18：0 45.26 45.16 45.15 45.13 45.14 45.15 45.15 45.15 45.14 45.16 0.08% C18：1 46.25 46.15 46.14 46.12 46.13 46.13 46.13 46.13 46.13 46.15 0.09% C18：2 48.20 48.10 48.09 48.07 48.08 48.07 48.08 48.08 48.07 48.09 0.09% C18：3 51.01 50.89 50.87 50.85 50.84 50.86 50.86 50.87 50.86 50.88 0.10% ( Agilent J&W DB-HeavyWAX厚膜色谱柱的温度上限提高至270/280°℃， 柱流失 较低。温度上限的提高使得灵敏度与热稳 定性也得到改善。具有高热稳定性与耐用性的 DB-HeavyWAX 柱非常适用于保留时间重现性对分析效率非常重要的 SIM 方 法 去 (例如 IP 585 ) 。DB-HeavyWAX 柱的超低柱流失可使目标分析物获得更高的 S/N ， 使得 SIM 或扫描模式采集数据的灵敏度与灵活性有所提高。 ) ( 1. McCurry， J. GC/MS Analysis of TraceFatty Acid Methyl E sters (FAME)in Jet Fuel Using Energy Institute Method IP585 ( 使 用 Energy Institute 方法 IP585 对喷气燃料中的痕量脂肪 酸甲酯 (FAME) 进行 GC/MS分析)， 安捷伦科技公司，出版号5990- 9432EN，2011 ) ( Abercrombie， V.； Provoost， L.提高 Agilent J&W DB-HeavyWAX色谱柱 的热稳定性和最高温度，安捷伦科 技公司，出 版 号5991-9035ZHCN， 2018 ) 查找当地的安捷伦客户中心： www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线：800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com 本文中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 ( ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2018 ) ( 2018年3月6日，中国出版 ) 摘要本应用简报展示了将 Agilent J&W DB-HeavyWAX 气相色谱柱与 Energy Institute 方法 IP 585 结合，提高喷气燃料中脂肪酸甲酯 (FAME) 的分析灵敏度。提高了温度上限的 DB-HeavyWAX 厚膜色谱柱（270 或 280 °C）具有超低柱流失，是 GC/MS 应用的理想选择。提高了热稳定性的 DB-HeavyWAX 色谱柱特别适用于选择性离子监测模式。这是因为，即使最终使用温度在超过其他传统 WAX 型色谱柱 250 °C 温度上限的情况下，该色谱柱也能够长时间提供更具重现性的保留时间。前言如果喷气燃料样品在运输过程中受到污染，能够通过方法 IP 585 分析对生物柴油中脂肪酸甲酯 (FAME) 进行分析测定。这种分析最好采用 WAX 型色谱柱。基于100% 聚乙二醇 (PEG) 固定相的气相色谱柱可用于多种应用，如工业化学品分析。传统 WAX 气相厚膜色谱柱的最高操作温度为 250 °C，远低于聚硅氧烷固定相。如果传统 WAX 气相色谱柱超过规定的最高允许操作温度 (MAOT)，就会表现出较差的热稳定性和较高流失2。在方法IP 585 要求的 252 °C 下，传统 WAX 色谱柱可能会损失热稳定性。Agilent J&W DB-HeavyWAX 厚膜色谱柱能够提高温度上限，恒温时为 270 °C，程序升温时为 280 °C。这使得 DB-HeavyWAX 柱非常适用于使用方法 IP 585 来分析喷气燃料中的 FAME。DB-HeavyWAX 色谱柱的温度上限经过扩展，能够维持 252 °C 的最终温度并且不会损坏固定相。也可以将最终温度提高至 270 °C 并保持较长时间，以及程序升温至 280 °C 以降低高分子量化合物的交叉污染、增加重现性。提高了热稳定性的 DB-HeavyWAX 柱具有更稳定的保留时间，且很长时间内无需更新色谱柱固定相损失导致的 SIM 窗口变化。DB-HeavyWAX 不会受到传统 WAX 色谱柱在高温或 250 °C 下经常出现的低色谱柱流失的影响。这会使基线降低，能够对低浓度 FAME 实现更准确的定量。结论Agilent J&W DB-HeavyWAX 厚膜色谱柱的温度上限提高至 270/280 °C，柱流失较低。温度上限的提高使得灵敏度与热稳定性也得到改善。具有高热稳定性与耐用性的 DB-HeavyWAX 柱非常适用于保留时间重现性对分析效率非常重要的 SIM 方法（例如 IP 585）。DB-HeavyWAX 柱的超低柱流失可使目标分析物获得更高的S/N，使得 SIM 或扫描模式采集数据的灵敏度与灵活性有所提高。