8890氣相色譜儀實現(xiàn)擴(kuò)展校準(zhǔn)范圍的飲用水中半揮發(fā)性有機(jī)化合物分析

摘要：本應(yīng)用簡報將 Agilent 8890 GC 與 Agilent 5977 MSD 相結(jié)合，根據(jù)美國* (EPA) 的方法 525 分析飲用水源中的半揮發(fā)性有機(jī)化合物。本工作流程獲得的結(jié)果滿 足方法 525 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，同時證明該系統(tǒng)具有足夠的靈敏度，能夠檢測大多數(shù)低濃度 標(biāo)準(zhǔn)品。

前言： 許多政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)都制定了監(jiān)測飲用水 中有機(jī)污染物的指令。氣相色譜-質(zhì)量選 擇檢測器 (GC/MSD) 具有高靈敏度和高選 擇性，是定量分析多種污染物的一種重 要技術(shù)1 。EPA 方法 525（版本 525.2 和 525.3）詳細(xì)說明了涵蓋不同分析物類型 的 100 多種有機(jī)化合物的萃取和分析步 驟。其中包括多環(huán)芳烴 (PAH)、有機(jī)氯農(nóng) 藥、氮和磷農(nóng)藥、選定的多氯聯(lián)苯和其他 選定的半揮發(fā)性有機(jī)化合物2,3。該方法還 可以應(yīng)用于多組分分析，例如多 氯聯(lián)苯和技術(shù)型氯丹。EPA 方法中引用的 化合物表現(xiàn)出寬泛的分析物極性、揮發(fā)性 和穩(wěn)定性范圍，使分析具有挑戰(zhàn)性。 EPA 方法版本 525.2 和 525.3 分別 了 0.1–10 ng/µL 和 0.1–5 ng/µL 的校準(zhǔn) 范圍。一些機(jī)構(gòu)降低了報告限值， 要求實驗室擴(kuò)大校準(zhǔn)區(qū)間，將 0.02 ng/µL 作為低濃度標(biāo)準(zhǔn)4 。寬動態(tài)范圍 (0.02- 15 ng/µL) 可能導(dǎo)致某些化合物難以呈現(xiàn) 線性，通常不會嘗試在更寬的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行 校準(zhǔn)。如果樣品濃度高于校準(zhǔn)范圍，則可 能需要重新分析，對用于分析終飲用水 以外樣品的系統(tǒng)更是如此。之前的研究在 Agilent Intuvo 9000 GC 和 Agilent 5977 MSD 上完成，研究了拉出極直徑對 EPA 525 方法化合物和擴(kuò)展線性范圍的影響5本研究測試了可在 0.02–15 ng/µL 范圍 內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)的 Agilent 8890 GC 與 5977 MSD 聯(lián)用系統(tǒng)的能力。結(jié)果表明，對于 所有研究的化合物，線性范圍均可擴(kuò)展， 同時可保持足夠高的靈敏度，能夠檢測大 多數(shù)低濃度標(biāo)準(zhǔn)品，并滿足飲用水方法中 規(guī)定的校準(zhǔn)要求。

實驗部分： 樣品前處理 三種濃度為 100 ng/µL 的半揮發(fā)性物質(zhì) (SVM-525)、有機(jī)氯農(nóng)藥 (PPM-525E) 和氮/磷農(nóng)藥 (NPM-525C) 的多組分標(biāo) 準(zhǔn)品購自安捷倫（前 Ultra Scientific）， 混合以配制儲備液。用乙酸乙酯稀釋等 分的儲備液，配制大多數(shù)化合物（附錄 表 A1）的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度為 0.02、 0.05、0.10、0.20、0.50、1.0、2.53、 5.0、10 和 15.3 ng/µL。順式和反式氯 菊酯異構(gòu)體在有機(jī)氯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品中總濃度為 200 ng/µL。假設(shè)混合物為等摩 爾，濃度接近前文列出的濃度。wu氯酚 在半揮發(fā)性混合物中的濃度為上述濃度 的 4 倍。MGK-264 以異構(gòu)體混合物形式 存在，在氮/磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品中總濃度為 100 ng/µL，本研究鑒定了兩種主要異構(gòu) 體。各自分別定量，假定濃度為上文所列 濃度水平的一半。甲草胺和莠去津存在于 兩種混合物（有機(jī)氯農(nóng)藥和氮/磷農(nóng)藥） 中，因此每個校準(zhǔn)水平下的校準(zhǔn)標(biāo)樣濃度 均為上述濃度的 2 倍。向每個校準(zhǔn)標(biāo)樣 中添加內(nèi)標(biāo)和替代物 (ISM-510)，使每個 校準(zhǔn)水平的濃度為 5 ng/µL。 之前的研究使用 Intuvo 9000C GC/MSD 對 EPA 525 進(jìn)行測試，考察了不同的拉 出極尺寸：3 mm、6 mm、9 mm。研究 表明，9 mm 拉出極比 3 mm 拉出極更為 理想，因為隨著直徑的增加，在更寬的動 態(tài)范圍內(nèi)呈現(xiàn)出的結(jié)果更好5 。基于上 述研究，本研究重點(diǎn)使用 9 mm 拉出極。

結(jié)果與討論 儀器性能驗證 根據(jù) EPA 方法 525，GC/MS 必須通過儀 器適用性測試才能分析樣品。該測試策 略包括儀器性能檢測 (IPC) 標(biāo)準(zhǔn)品，其中 包含 DFTPP、 4,4'-DDT，用 于驗證 MSD 調(diào)諧和系統(tǒng)流路惰性。版本 525.2 和 525.3 要求 DFTPP 需通過調(diào)諧 檢查，且 4,4'-DDT 分解率需低于 20%。 方法 525.2 還規(guī)定，對于宣稱適用的系 統(tǒng)，分解率應(yīng)低于 20%2,3。 8890 GC 和 5977 MSD 的 IPC 測定結(jié)果 請參見其他文獻(xiàn)6 。 圖 1 說明了使用 35 分鐘方法，目標(biāo)化合 物、替代物和內(nèi)標(biāo)的分離情況。在 EPA 方法 525.2 中，必須顯示兩組異構(gòu)體的色 譜分離度，特別是分別使用蒽和菲以及 苯并[a]蒽和?的分析。蒽和菲需要達(dá)到 基線分離，而苯并[a]蒽和?需要的小 分離度為 25%。分離度測定為峰谷高度 與兩種化合物平均峰高（中等濃度水平） 之比。圖 1 展示了中等濃度 2.5 ng/µL 的 所有目標(biāo)化合物和 5 ng/µL 的內(nèi)標(biāo)和替代 物的分離情況。圖 2A 展示了蒽和菲 (m/z 178) 的提取離子色譜圖 (EIC)。圖 2B 展 示了在 1.0 ng/µL 濃度下，苯并[a]蒽和? (m/z 228) 的 EIC。菲和蒽異構(gòu)體顯示出 基線分離，而苯并[a]蒽和?異構(gòu)體則幾 乎達(dá)到基線分離；兩個異構(gòu)體組合都通過 了方法標(biāo)準(zhǔn)。

 結(jié)論 ：使用 8890 GC 和 5977 MSD 可以滿足 EPA 方法 525 中規(guī)定的飲用水中半揮發(fā) 性物質(zhì)分析的校準(zhǔn)要求。對于 102 種目 標(biāo)分析物中的多數(shù)，可以按照 EPA 方法 指南建立校準(zhǔn)曲線，在 0.02–15 ng/µL 的 擴(kuò)展范圍內(nèi)完成校準(zhǔn)。與之前使用 Intuvo 9000 GC 和 5977 MSD 的研究一致，利 用 9 mm 拉出透鏡有助于實現(xiàn)化合物檢 測，并擴(kuò)展具有線性的校準(zhǔn)范圍。