带捕集阱顶空与气相色谱-质谱仪联用分析饮用水中土臭素与2-甲基异莰醇

简介 随着我国经济的快速发展以及水源水质的恶化，各地 的饮用水中普遍存在嗅味污染问题。二甲基异莰醇 (2-methylisoborneol)和土臭素(Geosmin)是两种最常 见的致嗅物质，常伴随细菌和浮游藻类，尤其是蓝藻 的生长而产生。两者的嗅阈值均很低，浓度在10 ng/L以 上时就能够产生土霉味。在最新的《生活饮用水卫生 标准》GB5749-2022中也是将土臭素和2-甲基异莰醇 这两个指标由以前的附录A转移至了扩展指标中，限值 均为10 ng/L。 本文选用PerkinElmer带捕集阱的顶空和气相色 谱-质谱联用仪对2-MIB及GSM进行定量分析，该法无 前处理步骤，分析效率高、精密度高，检出限均低于 GSM和2-MIB的嗅阈值。

标曲配制 顶空自动进样器：PerkinElmer TurboMatrix™带捕集阱顶空气质联用仪：PerkinElmer Claurs 690-SQ8T 色谱柱：Elite-5MS: 30m*0.25mm*0.25μm 甲醇：色谱纯 标准溶液：土臭素、2-甲基异莰醇混标，100 ppm 内标标准溶液：2-异丁基-3-甲氧基吡嗪，100 ppm 氯化钠：使用前需在马弗炉400 ℃烘烤4 h，冷却后放 入干燥皿中备用

标准曲线的配置 逐级用甲醇稀释2-甲基异莰醇标准原液（100  μg/mL），配制成土臭素、2-甲基异莰醇标准中间液 （10 μg/L）待用，用甲醇稀释内标标准溶液(100 μg/mL)， 配制成内标工作液（40 μg/L）待用；再分别移取土臭素、 2-甲基异莰醇标准中间液5 μL、10 μL、20 μL、50 μL、 100 μL到分别装有10.0 mL超纯水和2 g氯化钠的顶空瓶 中配置成浓度梯度为5.0 ng/L、10.0 ng/L、20.0 ng/L、 50.0 ng/L、100 ng/L的标准曲线，最后在每个瓶中分别 加入5 μL内标工作溶液。

样品前处理 取10.0mL水样加入到装有2 g氯化钠的顶空瓶中，然后 加入5 μL内标工作溶液，盖紧瓶盖放入顶空进样器中， 待测 分析条件 本次实验采用PerkinElmer Clarus SQ8气相色谱质谱仪 及TurboMatrix™带捕集阱顶空，顶空传输线穿过 气相色谱进样口与色谱柱用零死体积两通直接连接，实 验方法参数如表1、表2所示。

从图中可以看出各个峰分离良好，峰型尖锐，标曲低点（5 ng/L）各物质响应良好，满足标准方法对于灵敏度 要求。图3、图4为2-甲基异莰醇和土臭素校准曲线（5 ng/L-100 ng/L），线性相关系数R2 均大于0.999，线性优异。

校准曲线中间浓度点（20 ng/L）连续进样6针，其响应及 相对标准偏差如表3所示，连续6针进样RSD值均小于 3%,说明仪器具有良好的重复性。

实验讨论 本文选用PerkinElmer TurboMatrix™带捕集阱顶 空和气相色谱-质谱联用仪对2-MIB及GSM进行定量分 析，该方法相较于传统的固相微萃取-气相色谱质谱联 用法，拥有更好的精密度及灵敏度，并且PerkinElmerTurboMatrix™带捕集阱顶空拥有12个重叠加热位， 做样效率及自动化程度更高。对于固相微萃取进样而 言，每次做样都需要老化纤维头，并且重复多次使用 后需要更换新的萃取纤维头，纤维头价格昂贵，费 时费力。而PerkinElmer TurboMatrix™带捕集阱顶 空进样器采用压力平衡时间进样技术，顶空结 构简单，无六通阀、定量环和多余的管线，可以真正 做到无残留，基本无需做任何的维护。

综上所述，对2-甲基异莰醇和土臭素进行定性定量分 析，PerkinElmer TurboMatrix™带捕集阱顶空和气 相色谱-质谱联用的方法相较于传统固相微萃取和气相 色谱-质谱联用的方法而言是一种更为高效、便捷的分 析方法。