航空燃料中脂肪酸甲酯（FAME）检测方案(气质联用仪)

ApplicationNews http：//www.shimadzu.com.cn用户服务热线电话： 800-810-0439第一版发行行：2021年5月400-650-0439 ApplicationNews GC-MS GCMS-QP2020 NX 根据IP585，使用 GCMS SCAN/SIM 模式测定航空燃料中的脂肪酸甲酯 (FAME) 07-GC-21007-CN Jessin Mathai、Shailesh Damale、Raj Makhamale 和 Kumar Raju.岛津中东非洲 FZE-迪拜 对用户的好处 一种根据拟定的 IP 585方法测定航空燃料中的6种脂肪酸甲酯的 GCMS 方法 该方法具有较高的灵敏度(信噪比)，可轻松满足 IP 方法对单个脂肪酸甲酯的标准。 |引言 喷气燃料或航空燃料(AVTUR) 是用于飞机燃气涡轮发动机的石油产品。它是多种碳氢化合物的混合物，这些碳氢化合物的个体含量因石油来源不同而异。 近年来， 将 AVTUR 与生物柴油混合使用成为一种趋势，用以克服对石油资源的过度依赖。生物柴油是一类燃料，通常由植物油或植物脂肪生成。生物柴油由短链或长链脂肪酸甲酯(FAME)组成，这些脂肪酸甲酯来源于原料。 生物柴油中存在这些 FAME 会影响喷气燃料的燃油品质。喷气燃料中的生物柴油在储存条件下或在飞机燃油系统中使用时会引起热分解，从而留下沉积物，这些沉积物会影响性能和安全性。此外，生物柴油具有非常低的凝固点，这在高海拔地区尤其典型。基于这些考虑，IP已经对喷气燃料中的 FAME 浓度进行了监管。喷气燃料中 FAME 的最大允许含量限定为 50 mg/kg。 本文所述方法如下，此方法依据 IP585 方法建立。使用岛津StabilwaxTM 毛细管柱在岛津 GCMS-QP2020 NX(图1)仪器上进行分析。系统配置和仪器参数分别在表1和表2中给出。用于各种目标物定量的离子如表3所示。 图1 GCMS-QP2020 NX系统 实验部分 FAME 单体标准品购自Accustandard。使用十二烷将这些FAME 单体溶解，并配制成浓度为10000 ppm 的溶液。十七烷酸甲酯d33的十二烷溶液(浓度为1000 mg/kg) 也购自Accustandard。按照IP585的要求，将其用作内标物。使用环己烷作为自动进样器注射器的清洗液。 标准储备液的制备：将500 uL每种 FAME溶液移液到5mL的容器中，涡旋混匀，最后用十二烷配制成5ml。然后将其标记为浓度为1000 ppm 的标准储备溶液。 校准标准品和样品制制：按照IP585方法制备了两组不同的校准标准品。 第1组：浓度为0.0、2.0、4.0、6.0、8.0和10.0 ppm 的低浓度标准品。 第2组：浓度为0.0、20.0、40.0、60.0、80.0和100 ppm的高浓度标准品。 所有标准品均通过稀释1000 ppm储备溶液进行制备。进行分析前，取1000uL这些标准品，加入10uL十七酸甲酯d33(C17：0d33)作为内标物。在批次中加入浓度为0.5 ppm 的 LOD标准品，用以评价分析的信噪比。 样品分析和加标样品制备：与标准品类似，取1000 uL 喷气燃料样品，加入10 uL 内标物。 同样，在喷气燃料样品中也制备了具有不同浓度 FAME (0.5、25.0和50.0 ppm)的 1000uL的加标标准品，用以研究该方法的回收率。 系统配置 采用岛津GCMS-QP2020-NX系统进行分析。本实验采用了岛津 GCMS 的 FASST (快速 SCAN/SIM类型)功能。利用 FASST功能，可以同时进行 SCAN 和 SIM 分析。 SCAN模式用于鉴定FAME， 而 SIM 模式用于定量。根据IP指南进行分析。 型号 ： GCMS-QP2020 NX/AOC-20i Plus+ AOC-20s Plus 玻璃衬管 ：使用灭活玻璃棉的不分流衬管 (P/N：227-35008-01) 分析柱 ：SH-Stabilwax (60 m x 0.25 mm l.D.， df=0.5 um) (P/N：227-36248-02) 高浓度标准品 图2低、高浓度 FAME 的校准曲线 表2仪器参数 GC参数 进样口温度 ： 260℃ 流量模式 ：恒定流量 柱流量 ：0.8 mL/min 吹扫流量 ： 3 mL/min 进样量 ： 1pL 柱温箱程序 ：150℃(5 min)-12C /min -200℃(17 min)-3℃/min -252℃(6.5 min) MS 参数 离子源温度 ：230℃ 接口温度 ：260℃ 溶剂切除时间 ：20.00 min 检测器电压 ：1.27 kV 事件时间 ：扫描0.1秒/SIM 0.3秒 扫描范围(m/z) ：32-332 目标物 类型 离子m/z C16：0 目标 227，239，270，271 C17：0 d33 ISTD 317 C17：0 目标 241，253，284 C18：0 目标 255，267，298 C18：1 目标 264，265，296 C18：2 目标 262，263，264，294，295 C18：3 目标 236，263，292，293 通过绘制目标物和内标物峰的面积比与目标物浓度的关系，绘制了低浓度和高浓度标准品的线性图。线性曲线如图2所示，结果如表4所示。按照 IP方法的指示，必须通过原点绘制线性曲线。对于所有目标物，线性度超过R²>0.985的最低标准。 根据IP585指南，所有指定 FAME 的十二烷溶液(0.5ppm) 的分析结果表明，它们的信噪比大于10：1。表5列出了各种 FAME 在 0.5 ppm 浓度下的信噪比观测值。分析了3个上市样品#201、#202和#203，并检查了 FAME含量。在所有样品中均未检测到FAME。使用#202样品进行加标回收研究。所有FAME 的回收率均在80%~120%的标准品标准范围内。回收结果如表6所示。图3和图4分别显示了FAME 的十二烷溶液(40ppm) 的 TIC 谱图和未加标、加标0.5、25和50 ppm FAME 的喷气燃料样品的 SIM 叠加谱图。 表4线性结果 目标物 RT(分钟) 浓度范围 R C16：0 26.482 0.0-10.0 ppm 0.9949 C17：0 31.531 0.9947 C18：0 36.040 0.9946 C18：1 37.043 0.9947 C18：2 39.011 0.9944 C18：3 41.552 0.9944 C16：0 26.584 0.0-100.0 ppm 0.9930 C17：0 31.625 0.9929 C18：0 36.125 0.9928 C18：1 37.127 0.9922 C18：2 39.077 0.9924 C18：3 41.611 0.9927 表 5 0.5 ppm FAME 的十二烷溶液的信噪比 名称 S/N 在0.5 ppm C16：0 4146 C17：0 3742 C18：0 4419 C18：1 2287 C18：2 1752 C18：3 783 表6加标回收结果 结论 名称 样品#202 加标浓度 检测浓度 回收率 FAME 浓度 ppm (N=2) ppm % C16：0 ND 0.5 0.43 86.7 25 26.1 104.4 50 48.6 97.2 C17：0 ND 0.5 0.48 96.2 25 27.4 109.7 50 50.5 100.9 C18：0 ND 0.5 0.50 100.3 25 27.8 111.4 50 50.9 101.9 C18：1 ND 0.5 0.49 97.9 25 27.4 109.7 50 50.4 100.9 C18：2 ND 0.5 0.45 90.9 25 27.7 110.9 50 50.9 101.8 C18：3 ND 0.5 0.55 110.1 25 28.1 112.4 50 51.6 103.3 本应用说明阐月了岛津单四极杆GCMS (GCMS-QP2020NX)在评估喷贲燃料(AVTUR)中的六种脂肪酸甲酯(FAME)方面的应用。本实验采用了岛津 GCMS 的 FASST 功能。所有方法参数均均IP585 方法建议设置。 所得实验结果均符合IP585规定的所有必要条件。所有目标物的校准曲线对于低浓度和高浓度标准品均为线性的，线性回归系数(R)大于0.99。在0.5 ppm 浓度下，所有目标物的信噪比均远高于IP法中指定的要求。此外，对三个加标样品(0.5、25和 50 ppm) 的回收率研究发现，回收率均在80-120%之间。 该应用证明了 GCMS-QP2020 NX在使用IP585 测定喷气燃料/AVTUR中 FAME 时的适用性。此外，岛津 GCMS-QP2020 NX模型具有较高的灵敏度和耐用性， 为 GCMS 的 FAME 分析提供了高质量的数据。 图340 ppm FAME 混合标准品的扫描 TIC 图4未加标和加标(FAME)喷气燃料样品的 SIM 叠加图 岛津应用云 GCMS-QP 和 AOC 是岛津制作所在日本和/或其他国家的商标。 Stabilwax 是 Restek Corporation 在美国和/或其他国家的商标或注册商标。 背 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ( 免责声明： ) ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) ( *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。如有变动，恕不另行通知。 ) 本应用说明阐述了岛津单四极杆GCMS（GCMS-QP2020 NX）在评估喷气燃料（AVTUR）中的六种脂肪酸甲酯（FAME）方面的应用。本实验采用了岛津GCMS的FASST功能。所有方法参数均按IP585方法建议设置。所得实验结果均符合IP585规定的所有必要条件。所有目标物的校准曲线对于低浓度和高浓度标准品均为线性的，线性回归系数（R2）大于0.99。在0.5ppm浓度下，所有目标物的信噪比均远高于IP法中指定的要求。此外，对三个加标样品（0.5、25和50 ppm）的回收率研究发现，回收率均在80-120%之间。该应用证明了GCMS-QP2020 NX在使用IP585测定喷气燃料/AVTUR中FAME时的适用性。此外，岛津GCMS-QP2020 NX模型具有较高的灵敏度和耐用性，为GCMS的FAME分析提供了高质量的数据。