氣質(zhì)聯(lián)用中性丟失掃描定性含氯化合物的方法

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同時進(jìn)行全掃描模式，兩者掃描的質(zhì)量會有固定差值，如果某個化合物的離子在碰撞池中經(jīng)過碰撞丟失了特定質(zhì)量的中性基團(tuán)，并且這個中性基團(tuán)的質(zhì)量剛好是掃描時設(shè)定好的質(zhì)量差，則最后只會得到該化合物的信號，不會有其他信號的干擾。在大分子檢測領(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]。而在小分子檢測領(lǐng)域，有機(jī)鹵素化合物是測試熱門[5-6]，其中有機(jī)氯農(nóng)藥在環(huán)境中存在時間長久，降解緩慢，對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是常見現(xiàn)象。此次試驗(yàn)擬開發(fā)一種中性丟失掃描模式的方法，有利于在復(fù)雜體系中對有機(jī)氯化合物進(jìn)行快速定性。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

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Meker公司；正己烷，色譜純，德國Meker公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

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。

1.3 主要儀器與設(shè)備

Intuvo 9000氣相色譜儀，美國Agilent公司；7000D串聯(lián)質(zhì)譜儀，美國Agilent公司；氮吹儀，美國Organomation公司；離心機(jī)，美國Beckman公司；渦旋混合器，德國Heidolph公司；超純水機(jī)，法國Millipore公司。

1.4 試驗(yàn)條件

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。

2 結(jié)果與分析

首先，對含有六六六、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）通過譜庫檢索確定各個組分的保留時間，然后得到中性丟失掃描模式的TIC圖（圖2），從相同的保留時間上對應(yīng)找到六六六、甲基毒死蜱、滴滴涕、滴滴伊四個化合物峰。

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峰信號，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，從相對豐度和質(zhì)量軸看，很多均滿足多個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號峰為六六六無誤。

然后對一個混合了60多種化合物的樣品進(jìn)行全掃描、中性丟失（-35 U）掃描，對比結(jié)果的TIC圖見圖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選擇性的得到含溴化合物的信號，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（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下各個化合物的響應(yīng)和CE的關(guān)系，結(jié)果見表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)譜圖見圖7。

表1 各個化合物的響應(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)，每個化合物的最大響應(yīng)值對應(yīng)的CE不同，原因在于每個化合物的離子穩(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，之后若有未知物，可以直接用所建譜庫進(jìn)行譜庫檢索定性。對比傳統(tǒng)的全掃描模式采集模式，此方法優(yōu)勢在于TIC圖上的峰很少有離子干擾，在譜庫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，在相同的測試條件下進(jìn)行檢測，結(jié)果見表2。在此濃度范圍中，各個化合物的線性尚可，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

3 結(jié)論

在氣相色譜質(zhì)譜檢測中，傳統(tǒng)的負(fù)CI模式雖然可以選擇性地檢測鹵素系化合物，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，更可以精確進(jìn)行譜庫檢索定性，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便的方法。