通过气相色谱/质谱联用仪分析多溴联苯醚阻燃剂

简介：多溴联苯醚 (PBDE) 通常用作阻燃剂，由于该物质已 在全球范围内应用且能够迅速在生物体内积累，目前 正对其进行广泛的研究。由于它对健康的潜在威胁， 近来司法机构和商业团体已纷纷出台计划，以降低或 消除特定 PBDE 同源物。本应用资料将演示气相色 谱/质谱联用仪 (GC/MS) 对常见 PBDE 同源物的分 析。优化的方法和色谱柱让 PerkinElmer® Clarus® 气 相色谱仪能够分离 PBDE 同源物并获得很高的 效益。珀金埃尔默 Clarus 质谱仪扩展的质量范围和 高质量校正将生成准确性高的质谱。

实验 珀金埃尔默 Clarus 气相色谱/质谱联用仪系统是此 次研究的分析平台。表 1（第 2 页）中简要列出了仪 器条件。气相色谱分离在一个 15 m x 0.25 mm ID x  0.1 µm 薄膜 Elite 1 色谱柱（珀金埃尔默部件号 N9316006）中完成；选用短色谱柱可最大限度地减少 色谱柱滞留时间并避免分析物降解1。 由于蒸汽气压低而 PBDE 沸点高，使用的是温度 编程的不分流进样，这样一来就可以在进样器口1  中将样品与热金属表面的接触降至低；为进一步 降低进样器口活动，使用了带玻璃棉的去活玻璃衬 管（珀金埃尔默部件号 N6502001）。如图 1（第 2 页）所示，此次分析的总运行时间少于 15 分 钟；图中内容为 14 种 PBDE 同源物全扫描分析 所提取的离子色谱。表 1（第 2 页）简要介绍了 其余的气相色谱/质谱联用仪条件。

通过气相色谱/质谱联用仪进行高分子量检测需要非传统 校正技术。标准校正气 PFTBA（FC-43，二十七）的离 子限制为达到 m/z 614 的质量校正片段。Clarus 质谱仪 的质量范围是 m/z 1-1200。为达到此质量范围上半部分 (m/z 600-1200) 的准确质量校正，必须使用已知离子高 于 m/z 600 的备用质量校正标准。此技术使用校正标准 样三氮杂苯（珀金埃尔默部件号 N9311730）对气相色谱 仪进样，此进样可产生最高为 m/z 1185 的离子。高质量 校正会持续产生其片段与理论非常接近的实验光谱。图 2 （第 3页）显示了十溴联苯醚 (BDE-209) 的分子离子 簇。 除了气相色谱优化和高质量校正外，还对质谱仪的数据采 集功能进行了优化，在收集足以定义各个光谱峰值的扫描 期间，实现了最大的灵敏度。在质谱仪方法中，使用了单 离子记录 (SIR) 和扫描功能。全扫描功能的简单易用性；但是，当规定了灵敏度时，会收集 3 离子 SIR 数据

结果 此研究中使用的珀金埃尔默 Clarus 气相色谱/质谱联用仪 在 PBDE 同源物的分析中提供了准度性、精度和灵 敏度。优化的实验设置用于分析 14 种 PBDE 同源物的校 正曲线。在将 SIR 数据用于校正七至十溴联苯醚时，从全 扫描功能提取的离子中收集了三至六溴联苯醚。图 3（第 3  页）演示了此分析中具有代表性的校正；BDE-028 在 10 ppb 到 1 ppm 的浓度范围内得到了校正。 即便使用优化的方法，在聚合物中对 PBDE 的日常分 析也会由于样品基体而产生其它问题。

PBDE 是利用甲苯或其它非极性溶剂从塑料中提取的；提取 过程不仅会生成要研究的分析物，还会生成大量增塑剂、添 加剂和聚合物。通过结合使用离心作用、硅胶和 GPC（凝 胶渗透色谱）来净化这些提取物。虽然经过大量的清理净化， 但仍有部分塑料基体会残留在样品提取物中。随时间流逝， 在进样器口衬管和色谱柱头中会累积此样品基体，方法性能 会下降。分析人员应执行定期维护以清理或更换进样器口衬 管，以便清除任何累积的样品基体。此外，毛细管柱的末端 应剪掉约 2 cm，这样可以清除可能累积的任何基体。对进 样器口衬管和毛细管柱进行定期维护将有助于保持方法始终 处于正常性能。

结论 尽管利用气相色谱/质谱联用仪分析 PBDE 仍存在很多问 题，但此项研究已表明 Clarus 气相色谱/质谱联用仪将为快 速、可靠的分析技术提供了可信赖的平台。通过将气相色谱 柱和分析条件加以适当结合，解决了色谱应用中的挑战，并 将运行时间减少到不足 15 分钟。SIFI 质谱仪数据收集功能在 PBDE 同源物的整个范围内提供了必要的灵敏度和光谱识别。 通过进行适当的气相色谱仪日常维护，避免任何样品基体在系 统中积聚，进一步优化仪器的正常运行时间。