三重四极杆气质联用仪测定海洋贝类中的化学污染物

引言：清洁海洋环境监测项目 (CSEMP) 是专门监测英国海岸和河口区域的化学污染物浓度的一项计划。本项目的主要驱动力为：• 满足奥斯陆-巴黎公约 (Oslo and Paris Convention, OSPAR) 中的联合评估与监测项目 (JAMP) 的强制性监测要求• 满足 EC 指令的合规性要求《EC 危险物质指令 (76/464/EEC)》要求对沉积物或生物群进行分析以确定污染物的排放趋势。为满足《贝类水体指令 (79/923/EEC)》、《贝类卫生指令 (91/492/EEC)》及其修订版指令 97/61/EC，以及《渔产品指令 (91/493/EEC)》的某些要求，也需要对贝类体内的有机污染物进行监测 [1]。该项目规定了 16 种有机氯化合物 (OCP)、28 种多环芳烃 (PAH) 和7 种多氯联苯同系物 (PCB)。对 OCP 和 PCB 的检测限 (LoD) 要求为 0.1 µg/Kg，对 PAH 的检测限要求为 0.5 – 1.0 µg/Kg。基于改进的 QuEChERS [2]，[3] 提取方法,针对海洋贝类组织（贻贝）中的此类有机污染物开发出了一种提取方法，采用气相色谱三重四极杆质谱联用仪对提取物进行分析。气相色谱方法中包含柱后压力控制三通，其有利于通过柱后的后运行反吹除去高沸点基质组分，如果不去除这些组分，它们将在分析过程中残留于色谱柱上，造成色谱性能的下降和质谱仪离子源的污染。关于柱后反吹的有效性已在此前出版的安捷伦应用文摘中进行了说明 [4]。

实验部分校准标样天然 PAH 和同位素标记的 PAH 内标物分别购自 SPEX Certiprep和 Cambridge Isotopes。定制的 OCP 和 PCB 同系物混合标样购自 LGC Promochem。PCB 155 和同位素标记的 OCP 内标物购自QMX 和 CDN Isotopes。样品前处理采用改进的 QuEChERS 提取方法提取 2 g 的均质化贻贝组织样品。提取和净化工作流程如图 1 所示。

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气相色谱/质谱/质谱分析使用 Agilent 7890 气相色谱/7000 三重四极杆气相色谱/质谱系统进行分析。7890 系列气相色谱配备了二氧化碳冷却的多模式进样口 (MMI) 和 15 m × 0.25 mm 内径的 0.25 µm DB-5MS UI 毛细管柱和 0.65 mm 内径 × 0.15 mm 内径，0.15 µm DB-5MS UI 限流器，该限流器通过微板流路压力控制三通连接至质谱仪。该气相色谱/质谱/质谱系统配置的示意图如图 2 所示。分析色谱柱在恒流模式下运行，色谱采用保留时间锁定，采用保留时间为 12.370 分钟处的 PCB 118 作为锁定化合物。压力控制三通在恒压模式下运行，采用气路控制模块 (PCM) 控制氦气。配备 Agilent 7693A 自动液体进样器，使用 10 µL 注射器进行 1 µL冷不分流进样（在气相色谱/质谱/质谱方法优化过程中）或者使用 25 µL 注射器进行 10 µL 溶剂排空进样（用于仪器校准和样品分析）。

表 1. 气相色谱分析条件色谱柱 (1) 15 m × 0.25 mm 内径，0.25 µm DB-5MS UI(122-5512UI)色谱柱 (2) 0.65 m × 0.15 mm 内径，0.15 µm DB-5MS UI（由 165-6626 切割得到）进样模式 (1) 1 µL 冷脉冲不分流进样，使用 CO2 进行冷却的多模式进样口和 10 µL 注射器进样口温度程序 50 °C（保持 0.05 min），以 600 °C/min 的速率升至 325 °C进样口压力脉冲 13.0 psig，0.75 min分流口的吹扫流速 50 mL/min，1.0 min进样口衬管 2 mm 内径，多阻板 (5190-2296)进样模式 (2) 10 µL 溶剂排空进样模式，使用 CO2 冷却的多模式进样口 (MMI) 和 25 µL 注射器进样口温度程序 40 °C（保持 0.31 min），以 600 °C/min 的速率升至 325 °C进样口排空压力 5.0 psig进样口排空流速 100 mL/min进样口排空时间 0.31 min出口压力 0 psig进样进样速度 100 µL/min分流口的吹扫流速 50 mL/min，1.0 min进样口衬管 2 mm 内径，多阻板 (5190-2296)载气 氦气，恒流，1.2 mL/min柱温程序 50 °C (1) – 20 – 200 °C/min (0) – 10 °C/min –300 °C (1.5)RTL 化合物 PCB 118，锁定于 12.370 min 处压力控制三通 G3186B，在 2.0 psig 恒压模式下运行反吹条件 进样口压力 1.0 psig，PCM 压力 60 psig时间 2.0 分钟表 2. 质谱仪运行条件MS 传输线温度 325 °CMS 源 300 °CMS 四极杆 1、2 温度 150 °C , 150 °C碰撞池气体 氮气 1.5 mL/min，氦气 2.25 mL/minMS1 / MS2 分辨率 宽/宽MRM 设置 见表 3电子能量 -70 eV电离模式 电子碰撞 (EI)EI 自动调谐 增益归一化增益因子 5

结果与讨论色谱所有分析物的全部 MRM转换的总离子流色谱图 (TIC)如图 3所示。为了看得更加清楚，OCP、PAH 和 PCB 同系物的标记 TIC MRM色谱图分别见于图 4、5 和 6。