海洋沉积物中C9~C36正构烷烃、姥鲛烷、植烷检测方案(气质联用仪)

SSL-CA19-143Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-326 上海市徐汇区宜州路180号B2栋http：//www.shimadzu.com.cn咨询电话：021-34193996Hotline： 021-34193996Building B2， No.180 Yizhou Road， Shanghai GCMS法测定海洋沉积物中30种正构烷烃含量 GCMS-326 摘要：本文建立了气相色谱-质谱联用仪测定海洋沉积物中30种正构烷烃含量的分析方法。结果表明：在指定的色谱条件下，正十七烷和姥鲛烷、正十八烷和植烷能够实现分离，各化合物的仪器检出限为 0.15~4.27 ng/mL；取浓度为 500 ng/mL混合标准溶液连续进样6针，峰面积 RSD 均低于10%，重复性良好；加标回收率为66.0~103.3%。本报告表明岛津 GCMS-QP2020 NX能有效地用于监测海洋沉积物中正构烷烃含量。 关键词：气相色谱-质谱联用仪海洋沉积物正构烷烃 海洋沉积物中的有机质是一系列复杂的有机化合物，正构烷烃具有较高的稳定性，普遍存在于土壤、沉积物等各种沉积环境中，不同碳数的正构烷烃揭示沉积物中有机质不同的生物来源，因而烷烃常用来区别不同环境(水体、悬浮颗粒、沉积物)中有机质的来源，是现代沉积环境演化的重要指标。对烷烃的组成进行深入分析有利于研究有机质的来源和沉积过程中的古环境条件。 C17与姥鲛烷比值 (C17/Pr)和C18与植烷的比值(C18/Ph) 可以用来反应碳氢化合物的保存状况。若比值小于1.0表示碳氢化合物存在降解；若比值大于1.0则表示碳氢化合物保存较好或碳氢化合物的降解程度较小。 本文参考 GB/T 30739-2014《海洋沉积物中正构烷烃的测定气相色谱-质谱法》，对海洋沉积物中C9~C36正烷烷烃以及姥鲛烷、植烷进行测定。 1.2分析条件 气相质谱参数 色谱柱： SH-Rxi-5Sil MS (30 m×0.25 mm×0.25 um) 柱温程序：50℃(2 min)_15℃ /min_140℃ _4℃ /min_160℃ (5 min) _8℃ /min_300℃ (20 min) 载气控制方式：恒压(53.5kPa) 色谱柱流量：1.0mL/min 进样口温度：280℃ 离子源温度：200C 进样方式：不分流进样 接口温度：280℃ 进样量：1uL 检测器电压：调谐电压 +0.3kV ( 采集方式： FASST (Scan 模式扫描范围：50~500 m/z； SIM 模式采集离子为85，66，71，57 ) ) 1.3样品前处理 图1前处理流程图 I结果讨论 2.1标准品图谱 吸取31种正构烷烃混合标准溶液(500 ng/mL) 1 uL 注入 GCMS中，根据1.2中分析条件上机分析，得到正构烷烃混合标准溶液色谱图见图1。相关化合物信息见表1，部分化合物质量色谱图如图2所示。在此色谱条件下，正十七烷与姥鲛烷、正十八烷与植烷能够得到良好分离。 图2正构烷烃混合标准溶液色谱图(500 ng/mL) 表1正构烷烃化合物信息 No. 化合物名称 英文名称 保留时间 CAS号 定量离子 定性离子 (min) 正壬烷 n-Nonane 5.038 111-84-2 57 71，85 2 正癸烷 n-Decane 6.503 124-18-5 57 71，85 3 正十一烷 n-Undecane 7.797 1120-21-4 57 71，85 4 正十二烷 n-Dodecane 9.055 112-40-3 57 71，85 5 正十三烷 n-Tridecane 10.466 629-50-5 57 71，85 6 正十四烷 n-Tetradecane 12.128 629-59-4 57 71，85 7 正十五烷 n-Pentadecane 14.141 629-62-9 57 71，85 8 正十六烷 n-Hexadecane 16.957 544-76-3 57 71，85 9 正十七烷 n-Heptadecane 20.306 629-78-7 57 71，85 10 姥鲛烷 n-Pristane 20.416 1921-70-6 57 71，85 11 正十八烷 n-Octadecane 22.806 593-45-3 57 71，85 12 植烷 n-Phytane 22.953 638-36-8 57 71，85 13 正十九烷 n-Nonadecane 24.820 629-92-5 57 71，85 14 正二十烷 n-Eicosane 26.530 112-95-8 57 71，85 15 正二十一烷 n-Heneicosane 28.029 629-94-7 57 71，85 16 正二十二烷 n-Docosane 29.384 629-97-0 57 71，85 17 正二十三烷 n-Tricosane 30.632 638-67-5 57 71，85 18 代正二十四 n-Tetracosane 31.325 16416-32-3 66 烷(内标) -D50 19 正二十四烷 n-Tetracosane 31.798 646-31-1 85 71，57 20 正二十五烷 n-Pentacosane 32.899 629-99-2 85 71，57 21 正二十六烷 n-Hexacosane 33.942 630-01-3 85 71，57 22 正二十七烷 n-Heptacosane 34.940 593-49-7 85 71，57 23 正二十八烷 n-Octacosane 35.909 630-02-4 85 71，57 24 正二十九烷 n-Nonacosane 36.952 630-03-5 85 71，57 25 正三十烷 n-Triacontane 38.120 638-68-6 85 71，57 26 正三十一烷 n-Hentriacontane 39.463 630-04-6 85 71，57 27 正三十二烷 n-Dotriacotane 41.031 544-85-4 85 71，57 28 正三十三烷 n-Tritriacontane 42.902 630-05-7 85 71，57 29 正三十四烷 n-Tetratriacontane 45.155 14167-59-0 85 71，57 30 正三十五烷 n-Pentatriacontane 47.875 630-07-9 85 71，57 图3部分正构烷烃标准品(50ng/mL)质量色谱图 2.2检出限 配制 10 ng/mL 混合标准溶液进入 GCMS 进行分析，得出各化合物S/N，并推算出各化合物的仪器检出限，结果见表 2. 表2正构烷烃仪器检出限(ng/mL) No. 化合物名称 S/N 检出限 No. 化合物名称 S/N 检出限 1 正壬烷 49.57 0.61 17 正二十三烷 109.97 0.27 2 正癸烷 47.77 0.63 18 气代正二十四烷(内标) 603.79 0.05 3 正十一烷 131.32 0.23 19 正二十四烷 77.6 0.39 4 正十二烷 172.08 0.17 20 正二十五烷 90.24 0.33 5 正十三烷 60.59 0.50 21 正二十六烷 90.92 0.33 6 正十四烷 206.70 0.15 22 正二十七烷 71.77 0.42 7 正十五烷 181.58 0.17 23 正二十八烷 72.73 0.41 8 正十六烷 83.14 0.36 24 正二十九烷 62.15 0.48 9 正十七烷 122.18 0.25 25 正三十烷 28.28 1.06 10 姥鲛烷 85.77 0.35 26 正三十一烷 12.4 2.42 11 正十八烷 92.98 0.32 27 正三十二烷 20.93 1.43 12 植烷 46.22 0.65 28 正三十三烷 10.73 2.80 13 正十九烷 137.76 0.22 29 正三十四烷 10.17 2.95 14 正二十烷 49.85 0.60 30 正三十五烷 7.02 4.27 15 正二十一烷 150.83 0.20 31 正三十六烷 59.61 2.52 16 正二十二烷 68.66 0.44 注：正三十六烷S/N结果是进样 50 ng/mL标液后计算得出。 2.3重复性结果 参考 GB/T 30739-2014标准方法，取浓度为 500 ng/mL 的正示烷烃标准样品，重复进样6次，峰面积和保留时间 RSD 见表3。 表3重复性实验结果(n=6) No. RSD(%) 化合物名称 No. Area R.T 化合物名称 RSD (%) Area R.T 1 正壬烷 5.94 0.043 16 正二十二烷 4.10 0.015 2 正癸烷 4.10 0.042 17 正二十三烷 3.08 0.015 3 正十一烷 4.26 0.041 18 正二十四烷 3.16 0.015 4 正十二烷 4.64 0.038 19 正二十五烷 4.79 0.014 5 正十三烷 3.97 0.033 20 正二十六烷 4.47 0.013 6 正十四烷 4.78 0.034 21 正二十七烷 3.50 0.011 7 正十五烷 2.84 0.038 22 正二十八烷 4.51 0.012 8 正十六烷 3.72 0.035 23 正二十九烷 5.21 0.013 9 正十七烷 3.58 0.035 24 正三十烷 4.65 0.014 10 姥鲛烷 4.44 0.022 25 正三十一烷 4.56 0.017 11 正十八烷 4.39 0.021 26 正三十二烷 4.59 0.021 12 植烷 3.51 0.039 27 正三十三烷 7.47 0.014 13 正十九烷 1.61 0.017 28 正三十四烷 6.42 0.028 14 正二十烷 3.72 0.016 29 正三十五烷 6.25 0.027 15 正二十一烷 4.45 0.018 30 正三十六烷 4.23 0.031 2.4样品测试结果及回收率 称取约10g海洋沉积底泥样品至玻璃烧杯中，按1.3前处理方法处理，提取液 TIC图及部分化合物质量色谱图见图4；同时抽取相同量样品，添加500 ng/mL混合标准1mL，作为加标样品，加标浓度为50 ng/g，平行处理3份，样品测定结果以及加标回收率结果见表5. 图4海洋沉积底泥提取液 TIC图及部分化合物质量色谱图 表4样品测试结果及加标(50ng/g)回收率 No. 化合物名称 样品浓度 加标后回读值(ng/g) 平均回收率(%) (ng/g) 1 2 3 1 正壬烷 6.45 41.0 41.3 40.8 81.6 2 正癸烷 23.5 33.7 33.6 33.0 66.0 正十一烷 7.2 40.1 39.7 38.9 77.7 4 正十二烷 6.9 38.6 38.5 37.3 74.6 5 正十三烷 4.8 44.7 44.5 43.4 86.8 6 正十四烷 10.9 39.1 38.2 37.1 74.1 正十五烷 6.6 43.9 43.3 42.0 84.0 8 正十六烷 13.4 36.2 35.4 33.7 67.5 C 正十七烷 13.8 36.3 35.1 33.7 67.5 10 姥鲛烷 N.D 49.5 47.3 45.9 91.9 11 正十八烷 13.1 35.8 35.2 33.5 67.0 12 植烷 N.D 40.5 39.5 39.3 78.6 13 正十九烷 N.D 46.4 45.2 44.0 88.1 14 正二十烷 11.3 35.8 34.9 34.2 68.4 15 正二十一烷 N.D 48.5 47.2 46.8 93.6 16 正二十二烷 N.D 47.1 45.9 45.0 90.1 17 正二十三烷 N.D 47.5 46.4 45.3 90.6 18 正二十四烷 N.D 46.2 45.7 44.5 89.1 19 正二十五烷 N.D 47.4 47.1 47.5 95.0 20 正二十六烷 N.D 46.9 45.8 44.2 88.4 21 正二十七烷 N.D 47.2 46.3 46.6 93.3 22 正二十八烷 N.D 49.1 49.4 49.6 99.2 23 正二十九烷 2.7 42.6 43.9 45.1 90.3 24 正三十烷 4.0 40.8 42.1 43.2 86.4 25 正三十一烷 N.D 45.9 46.0 46.5 93.0 26 正三十二烷 N.D 44.5 45.5 46.5 93.0 27 正三十三烷 N.D 35.8 50.7 49.2 98.4 28 正三十四烷 N.D 47.9 42.5 51.7 103.3 29 正三十五烷 N.D 49.9 51.5 43.4 86.9 30 正三十六烷 N.D 45.5 45.4 44.1 88.1 注： N.D为未检出 |结论 采用岛津公司 GCMS-QP2020 NX气质谱联用仪分析海洋沉积物中C9~C36等正勾烷烃及姥鲛烷和植烷的含量。各化合物仪器检出限在 0.15~4.27 ng/mL 之间，重复进样 RSD (n=6)均低于10%，表明仪器方法重复性良好。在 500 ng 加标水平下，加标回收率为66.0~103.3%。本实验参考 GB/T 30739-2014《海洋沉积物中正正烷烃的测定气相色谱-质谱法》，可有效的用于海洋沉积物中 C9~C36正构烷烃以及姥鲛烷、植烷进行测定。 岛津企业管理(中国)有限公司分析中心Shimadzu(China)CO.，LTD. Analytical Applications Center 在指定的色谱条件下，正十七烷和姥鲛烷、正十八烷和植烷能够实现分离，各化合物的仪器检出限为0.15~4.27 ng/mL；取浓度为500 ng/mL混合标准溶液连续进样6针，峰面积RSD均低于10%，重复性良好；加标回收率为66.0~103.3%。