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8890氣相色譜儀實現擴展校準范圍的飲用水中半揮發性有機化合物分析
閱讀：869 發布時間：2020-9-9摘要：本應用簡報將 Agilent 8890 GC 與 Agilent 5977 MSD 相結合，根據美國國家環保局 (EPA) 的方法 525 分析飲用水源中的半揮發性有機化合物。本工作流程獲得的結果滿 足方法 525 校準標準，同時證明該系統具有足夠的靈敏度，能夠檢測大多數低濃度 標準品。
前言： 許多政府監管機構都制定了監測飲用水 中有機污染物的指令。氣相色譜-質量選 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1 。EPA 方法 525（版本 525.2 和 525.3）詳細說明了涵蓋不同分析物類型 的 100 多種有機化合物的萃取和分析步 驟。其中包括多環芳烴 (PAH)、有機氯農 藥、氮和磷農藥、選定的多氯聯苯和其他 選定的半揮發性有機化合物2,3。該方法還 可以應用于多組分分析，例如多 氯聯苯和技術型氯丹。EPA 方法中引用的 化合物表現出寬泛的分析物極性、揮發性 和穩定性范圍，使分析具有挑戰性。 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 范圍。一些國家機構降低了報告限值， 要求實驗室擴大校準區間，將 0.02 ng/µL 作為低濃度標準4 。寬動態范圍 (0.02- 15 ng/µL) 可能導致某些化合物難以呈現 線性，通常不會嘗試在更寬的區間內進行 校準。如果樣品濃度高于校準范圍，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 內進行校準的 Agilent 8890 GC 與 5977 MSD 聯用系統的能力。結果表明，對于 所有研究的化合物，線性范圍均可擴展， 同時可保持足夠高的靈敏度，能夠檢測大 多數低濃度標準品，并滿足飲用水方法中 規定的校準要求。
實驗部分： 樣品前處理 三種濃度為 100 ng/µL 的半揮發性物質 (SVM-525)、有機氯農藥 (PPM-525E) 和氮/磷農藥 (NPM-525C) 的多組分標 準品購自安捷倫（前 Ultra Scientific）， 混合以配制儲備液。用乙酸乙酯稀釋等 分的儲備液，配制大多數化合物（附錄 表 A1）的校準標準溶液，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 菊酯異構體在有機氯農藥標準品中總濃度為 200 ng/µL。假設混合物為等摩 爾，濃度接近前文列出的濃度。wu氯酚 在半揮發性混合物中的濃度為上述濃度 的 4 倍。MGK-264 以異構體混合物形式 存在，在氮/磷農藥標準品中總濃度為 100 ng/µL，本研究鑒定了兩種主要異構 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（有機氯農藥和氮/磷農藥） 中，因此每個校準水平下的校準標樣濃度 均為上述濃度的 2 倍。向每個校準標樣 中添加內標和替代物 (ISM-510)，使每個 校準水平的濃度為 5 ng/µL。 之前的研究使用 Intuvo 9000C GC/MSD 對 EPA 525 進行測試，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 態范圍內呈現出的結果更好5 。基于上 述研究，本研究重點使用 9 mm 拉出極。
結果與討論 儀器性能驗證 根據 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) 標準品，其中 包含 DFTPP、 4,4'-DDT，用 于驗證 MSD 調諧和系統流路惰性。版本 525.2 和 525.3 要求 DFTPP 需通過調諧 檢查，且 4,4'-DDT 分解率需低于 20%。 方法 525.2 還規定，對于宣稱適用的系 統，分解率應低于 20%2,3。 8890 GC 和 5977 MSD 的 IPC 測定結果 請參見其他文獻6 。 圖 1 說明了使用 35 分鐘方法，目標化合 物、替代物和內標的分離情況。在 EPA 方法 525.2 中，必須顯示兩組異構體的色 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 所有目標化合物和 5 ng/µL 的內標和替代 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。菲和蒽異構體顯示出 基線分離，而苯并[a]蒽和?異構體則幾 乎達到基線分離；兩個異構體組合都通過 了方法標準。
結論 ：使用 8890 GC 和 5977 MSD 可以滿足 EPA 方法 525 中規定的飲用水中半揮發 性物質分析的校準要求。對于 102 種目 標分析物中的多數，可以按照 EPA 方法 指南建立校準曲線，在 0.02–15 ng/µL 的 擴展范圍內完成校準。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化合物檢 測，并擴展具有線性的校準范圍。