李燕瑩,易云婷,陳賢馳,容俊楠,陳佩儀,彭程*
廣州市食品檢驗(yàn)所(廣州 510000)
在氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜的各種掃描方法中,中性丟失掃描模式的工作狀態(tài)是四極桿1和四極桿2同時(shí)進(jìn)行全掃描模式,兩者掃描的質(zhì)量會(huì)有固定差值,如果某個(gè)化合物的離子在碰撞池中經(jīng)過(guò)碰撞丟失了特定質(zhì)量的中性基團(tuán),并且這個(gè)中性基團(tuán)的質(zhì)量剛好是掃描時(shí)設(shè)定好的質(zhì)量差,則最后只會(huì)得到該化合物的信號(hào),不會(huì)有其他信號(hào)的干擾。在大分子檢測(cè)領(lǐng)域,中性丟失掃描模式已經(jīng)被報(bào)道用于一些復(fù)雜化合物組成體系的快速篩查[1-4]。而在小分子檢測(cè)領(lǐng)域,有機(jī)鹵素化合物是測(cè)試熱門(mén)[5-6],其中有機(jī)氯農(nóng)藥在環(huán)境中存在時(shí)間長(zhǎng)久,降解緩慢,對(duì)人體健康造成較大危害[7];在塑料制品中加入的阻燃劑多氯聯(lián)苯類的化合物則有致癌、生殖毒性、免疫毒性等危害,并且在環(huán)境水體土壤中均有檢出[8-9]。在中性丟失掃描模式中,有機(jī)氯化合物丟失35 U,有機(jī)溴化合物丟失79 U是常見(jiàn)現(xiàn)象。此次試驗(yàn)擬開(kāi)發(fā)一種中性丟失掃描模式的方法,有利于在復(fù)雜體系中對(duì)有機(jī)氯化合物進(jìn)行快速定性。
六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,100 μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所;60多種化合物混合標(biāo)準(zhǔn)品,自制;乙酸乙酯,色譜純,德國(guó)Meker公司;正己烷,色譜純,德國(guó)Meker公司。
準(zhǔn)確移取500 μL的六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品置10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯-正己烷(1:9,V/V)溶液溶解并定容至刻度,得到5 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,置于5 ℃的冰箱中保存。
Intuvo 9000氣相色譜儀,美國(guó)Agilent公司;7000D串聯(lián)質(zhì)譜儀,美國(guó)Agilent公司;氮吹儀,美國(guó)Organomation公司;離心機(jī),美國(guó)Beckman公司;渦旋混合器,德國(guó)Heidolph公司;超純水機(jī),法國(guó)Millipore公司。
1.4.1 色譜條件
色譜柱:HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升溫程序:60 ℃保持1 min,以40 ℃/min升至280 ℃,保持2 min;載氣(He)流速:1.2 mL/min;進(jìn)樣口溫度:280 ℃;進(jìn)樣量:1 μL;不分流進(jìn)樣。
1.4.2 質(zhì)譜條件
離子源溫度280 ℃;四極桿1溫度150 ℃,四極桿2溫度150 ℃;碰撞氣N2流速1.5 mL/min,猝滅氣He流速2.25 mL/min;傳輸線溫度280 ℃;溶劑延遲2.6 min;全掃描模式掃描范圍35~400 U,掃描速度200 ms,閾值100,增益2;中性丟失掃描模式丟失35 U;MS1掃描范圍70~400 U,閾值100,增益2。
首先,對(duì)含有六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全掃描模式和中性丟失(-35 U)掃描。全掃描模式的總離子流色譜圖(total ion chromatogram,TIC)(圖1)通過(guò)譜庫(kù)檢索確定各個(gè)組分的保留時(shí)間,然后得到中性丟失掃描模式的TIC圖(圖2),從相同的保留時(shí)間上對(duì)應(yīng)找到六六六、甲基毒死蜱、滴滴涕、滴滴伊四個(gè)化合物峰。
圖1 六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的全掃描模式的TIC圖
圖2 六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的中性丟失掃描模式的TIC圖
為了進(jìn)一步確認(rèn)中性丟失掃描模式的各個(gè)峰信號(hào),又分別提取六六六的全掃模式質(zhì)譜圖(圖3)以及中性丟失(-35 U)掃描模式質(zhì)譜圖(圖4)進(jìn)行對(duì)應(yīng)比較,可以發(fā)現(xiàn)m/z181.1,m/z183.1等含有氯原子的碎片在兩張質(zhì)譜圖上均有出現(xiàn),并且在六六六的中性丟失掃描模式質(zhì)譜圖中出現(xiàn)的離子峰,從相對(duì)豐度和質(zhì)量軸看,很多均滿足多個(gè)氯原子的同位素分布模式,可以確認(rèn)中性丟失掃描模式的TIC圖中的1號(hào)峰為六六六無(wú)誤。
然后對(duì)一個(gè)混合了60多種化合物的樣品進(jìn)行全掃描、中性丟失(-35 U)掃描,對(duì)比結(jié)果的TIC圖見(jiàn)圖5??梢郧逦乜吹?35 U的中性丟失掃描模式可以不受樣品所含成分影響,只檢測(cè)出含氯的化合物。
含溴的化合物在誘導(dǎo)碰撞解離(Collision-Induced Dissociation,CID)反應(yīng)中有丟失79 U的特性,我們也感興趣如果進(jìn)行-79 U的中性丟失掃描是否會(huì)選擇性的得到含溴化合物的信號(hào),特意也做了同一樣品,比較全掃描模式和中性丟失(-79 U)掃描模式的信號(hào)(圖6),結(jié)果符合預(yù)期,在中性丟失(-79 U)掃描的TIC圖只能看到含溴化合物的結(jié)果。
圖3 六六六的全掃模式質(zhì)譜圖
圖4 六六六的中性丟失(-35 U)掃描模式質(zhì)譜圖
圖5 多化合物標(biāo)樣的中性丟失(-35 U)掃描色譜圖(上)及全掃描模式色譜圖(下)
圖6 多化合物標(biāo)樣的中性丟失(-79 U)掃描色譜圖(上)及全掃描模式色譜圖(下)
試驗(yàn)進(jìn)一步研究了在不同CE下各個(gè)化合物的響應(yīng)和CE的關(guān)系,結(jié)果見(jiàn)表1。不同碰撞電壓下六六六進(jìn)行中性丟失(-35 U)掃描模式質(zhì)譜圖見(jiàn)圖7。
表1 各個(gè)化合物的響應(yīng)和CE的關(guān)系
圖7 不同碰撞電壓下六六六進(jìn)行中性丟失(-35 U)掃描模式質(zhì)譜圖
可以發(fā)現(xiàn),每個(gè)化合物的最大響應(yīng)值對(duì)應(yīng)的CE不同,原因在于每個(gè)化合物的離子穩(wěn)定性不同,CID反應(yīng)產(chǎn)物離子響應(yīng)不同;并且在固定的碰撞電壓下,化合物的中性丟失掃描模式質(zhì)譜圖變化不大,所以可以將所得中性丟失掃描模式質(zhì)譜圖自建譜庫(kù),之后若有未知物,可以直接用所建譜庫(kù)進(jìn)行譜庫(kù)檢索定性。對(duì)比傳統(tǒng)的全掃描模式采集模式,此方法優(yōu)勢(shì)在于TIC圖上的峰很少有離子干擾,在譜庫(kù)檢索定性中可以省去質(zhì)譜圖背景扣除或解卷積提取質(zhì)譜圖的操作。
試驗(yàn)還進(jìn)一步研究在中性丟失掃描模式是否會(huì)像全掃描模式一樣,樣品的濃度和其響應(yīng)呈正比關(guān)系。選擇CE=20進(jìn)行此方法的定量研究。將5 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,用乙酸乙酯-正己烷(1:9)溶液稀釋配制成1.25,2.5和5 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,在相同的測(cè)試條件下進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表2。在此濃度范圍中,各個(gè)化合物的線性尚可,也可以用中性丟失掃描模式的方法進(jìn)行小范圍定量的操作。
表2 在1.25~5 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)樣品的濃度和其響應(yīng)的關(guān)系
在氣相色譜質(zhì)譜檢測(cè)中,傳統(tǒng)的負(fù)CI模式雖然可以選擇性地檢測(cè)鹵素系化合物,但是需要更換CI離子源,從EI到CI模式下儀器還需要一天左右的準(zhǔn)備時(shí)間,并且CI實(shí)驗(yàn)一般需要甲烷作為反應(yīng)氣,成本高且安全性低。使用中性丟失掃描模式可以在不改變現(xiàn)有儀器硬件條件下,專一性地檢測(cè)含鹵素的化合物。如果預(yù)先建立好中性丟失掃描模式的質(zhì)譜圖譜庫(kù),更可以精確進(jìn)行譜庫(kù)檢索定性,并且在一定濃度范圍內(nèi)線性良好,可以用于定量,是一種在特定條件下較為簡(jiǎn)便的方法。