加速溶剂萃取三重四级杆气质联用测定25中的多环芳烃和多氯联苯_精品文档.pdf

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ApplicationNotesCM0107加速溶剂萃取-三重四级杆气质联用测定PM2.5中的多环芳烃和多氯联苯李春丽赛默飞世尔科技（中国）有限公司引言随着工业的发展，环境问题受到了严峻的挑战，如2013年我国多地遭遇了严重的雾霾天气。

目前，可吸入颗粒物（PM2.5，粒径在2.5微米以下的颗粒物）已成为现在环境监测的重点项目。

据文献报道，PM2.5会导致呼吸道损害，与呼吸道疾病、肺部疾病、心血管疾病有直接关联，甚至涉及到免疫毒性、致癌及生殖毒性等毒性1。

据世卫组织估计，2011年有200多万人因吸入室内和室外空气污染中的细小颗粒而死亡。

PM2.5是一种成分非常复杂的混合物，包含了碳颗粒物、无机盐类及其酸根、金属、有机化合物和致病微生物等。

PM2.5承载的有机物化合物中，多环芳烃（PAHs）的危害最为显著，它具有强烈的致突变、致癌和致畸作用，且具有生物蓄积性和持久性。

根据我国环境空气质量标准（GB3095-2012），苯并（a）芘的日均限值为0.0025g/m32。

对于多环芳烃的检测，全球范围已经发布了多项关于环境空气中颗粒物中的多环芳烃的检测标准，我国于2013年也颁布了新标准HJ646-2013环境空气和废气气相和颗粒物中多环芳烃的测定气相色谱-质谱法。

多氯联苯（PCBs-polychlorinatedbiphenyls）是一类苯环上与碳原子连接的氢被氯取代的联苯化合物，拥有209个异构体和同系物，是环境持久性有机污染物之一，被列为斯德哥尔摩公约中优先控制的12类持久性有机污染物之一。

PCBs是重要的内分泌干扰物，具有致畸、致癌和致突变性，是危害人类健康的重要有机污染物。

与常规有机污染物不同，该类持久性有机污染物在自然环境中极难降解，并能通过水或空气等载体转移，导致了在全球范围的污染传播。

关键词雾霾；多环芳烃，多氯联苯，ASE350；TSQ8000三重四极杆气质联用；HJ646-2013在标准HJ646-2013中，前处理采用的是索氏萃取法，每个样品的萃取时间为16小时，耗时长，成本高。

本实验采取的前处理方法-加速溶剂萃取技术（AcceleratedSolventExtraction，ASE），其萃取速度和效率较常规索氏萃取法快且溶剂用量少。

该技术在较高的温度（40200）和高压（1500psi）下用溶剂萃取固体或半固体样品中的目标组分，ASE具有萃取效率高，速度快、溶剂用量少等优点3。

目前，ASE广泛应用于环境、食品、药物等领域。

EPA3545A方法即为采用ASE对环境样品中多种有机污染物进行提取的前处理方法4。

本方法参考HJ646-2013标准，采用加速溶剂萃取-串接气质联用法测定PM2.5中的多环芳烃和多氯联苯，方法前处理简单快速，通过二级质谱扫描充分减少了在复杂基质样品中的背景干扰影响，提高了目标化合物的检测灵敏度，该方法具有灵敏度高、稳定性好、线性范围宽等优点。

21.实验部分1.1仪器和试剂质谱仪器：

TSQ8000质谱仪（赛默飞世尔科技，美国）；气相色谱仪：

Trace1310GC配AIl310自动进样器（赛默飞世尔科技，美国）；色谱柱：

TG-5MS30m*0.25mm*0.25m毛细管色谱柱；ThermoScientificTMDionexTMASETM350加速溶剂萃取，配10mL不锈钢萃取池（P/N068087）,60mL收集瓶（P/N048784）ThermoScientificTMReacti-Therm氮吹仪（PN:

1003290002-00）试剂：

正己烷：

农残级；ThermoScientificTM硅藻土（1kg）（P/N062819）ThermoScientificTM纤维素膜（27mm）（P/N068093）1.2仪器方法气相方法：

柱温箱：

70C保持1min，25C/min升至140C，再以10C/min的速率升至240C，最后以5/min升温升温至300，保持3min；进样口：

不分流进样，不分流时间：

1min，衬管：

惰性不分流（货号：

453A1925），进样口温度为270C；载气：

恒流，1ml/min；传输线：

280C质谱方法：

离子源温度为300C，采用Acquisition-Timed方法，SRM扫描，具体检测离子对如表1所示：

表1.多环芳烃和多氯联苯的质谱条件NameRTMassProductMassCollisionEnergyNaphthalene4.6812876.630128102.120Acenaphthylene6.9715212625152151.115Acenaphthene7.3153126.625153151.920Fluorene8.251661154016616515Phenanthrene10.24178151.92017817625Anthracene10.33178151.920178176.125PCB2811.11186150.725256185.930257.818825PCB5211.7722015040289.922030291.8221.935Fluoranthene12.941018810202200.135PCB10113.42253.918435325.8255.935327.7255.835Pyrene13.441018810202200353NameRTMassProductMassCollisionEnergyPCB11814.61253.918435325.8255.935327.7255.835PCB13815.07289.8219.940359.8289.935361.7291.835PCB15315.66289.8219.940359.8289.835361.7291.830Benzo（a）anthracene16.64228201.925228226.130Chrysene16.75113112.510228226.130PCB18017.19323.8253.940393.8323.835395.7325.835Benzo（b）flouranthene20.0712611310252250.235Benzo（k）flouranthene20.1512611310252250.335Benzo（a）pyrene21.0812611310252250.135Indeno（1,2,3-cd）pyrene24.6613812515276274.140Dibenz（a,h）anthracene24.79139125.910278276.335Benzo（g,h,i）perylene25.4138137.215276274.2401.3样品采集参考标准HJ646-2013：

采用MTL公司的石英滤膜采集PM2.5颗粒物，采样流量为100L/min，采样时间为24h。

样品采集完成后避光于4以下保存。

1.4样品前处理取样品石英滤膜一张，小心用镊子卷成圈，置于底层垫有纤维素膜的萃取池（10mL）中，加入适量硅藻土，按下列加速溶剂萃取条件萃取。

萃取完成后萃取液氮吹浓缩至近干，加入正己烷定容至1mL，直接GC-MS/MS分析。

ASE条件萃取溶剂：

正己烷系统压力：

1500psi萃取温度：

100加热时间：

5min静态萃取时间：

5min循环次数：

2冲洗体积：

60%吹扫时间：

90s萃取池大小：

11mL总时间消耗：

20min总溶剂消耗：

20mL42.实验结果分析2.1色谱分离结果我们通过Auto-Time-SRM模式优化碰撞能量可以确定每个化合物SRM质谱条件（母离子-子离子-碰撞能量）见表1，在该条件下运行样品可得到目标物的SRM色谱质谱图见图1。

我们通过Auto-Time-SRM模式优化碰撞能量可以确定每个化合物SRM质谱条件（母离子-子离子-碰撞能量）见表1，在该条件下运行样品可得到目标物的SRM色谱质谱图见图1。

图1标准溶液色谱图（5g/L）2.2方法的最低检测限以S/N=3为检出限，S/N=10为定量限计算信噪比，检测限谱图示于图2和图3。

由图2可以看出，16种多环芳烃的检出限为0.1ug/L，由图3可以看出7种多氯联苯的检出限为0.05ug/L。

本方法的检出限优于其他文献报道值，可保证样品中23种有机污染物残留的定性与定量检测。

图2：

0.1ug/L16种多环芳烃的色谱图RT:

4.64-26.05SM:

7G68101214161820222426Time（min）0102030405060708090100RelativeAbundance8.5210.547.5310.6513.257.2113.2613.7613.2417.154.8620.6121.5517.0520.5217.0413.7717.1625.8917.0311.3712.0213.7825.1317.0214.8717.1825.1017.017.9617.4721.648.756.888.965.3213.1320.0123.98NL:

1.55E6TICMS5ppb我们通过Auto-Time-SRM模式优化碰撞能量可以确定每个化合物SRM质谱条件（母离子-子离子-碰撞能量）见表1，在该条件下运行样品可得到目标物的SRM色谱质谱图见图1。

图1标准溶液色谱图（5g/L）2.2方法的最低检测限以S/N=3为检出限，S/N=10为定量限计算信噪比，检测限谱图示于图2和图3。

由图2可以看出，16种多环芳烃的检出限为0.1ug/L，由图3可以看出7种多氯联苯的检出限为0.05ug/L。

本方法的检出限优于其他文献报道值，可保证样品中23种有机污染物残留的定性与定量检测。

图2：

0.1ug/L16种多环芳烃的色谱图RT:

4.64-26.05SM:

7G68101214161820222426Time（min）0102030405060708090100RelativeAbundance8.5210.547.5310.6513.257.2113.2613.7613.2417.154.8620.6121.5517.0520.5217.0413.7717.1625.8917.0311.3712.0213.7825.1317.0214.8717.1825.1017.017.9617.4721.648.756.888.965.3213.1320.0123.98NL:

1.55E6TICMS5ppbRT:

4.09-5.92SM:

7G4.55.05.5Time（min）050100RelativeAbundanceRT:

4.83SN:

9NL:

1.19E5TICF:

+cEISRMms2128.000cid20.00102.095-102.105MSGenesis100pptRT:

6.65-7.50SM:

7G7.07.5Time（min）050100RelativeAbundanceRT:

7.18SN:

3NL:

1.94E4TICF:

+cEISRMms2152.000cid15.00151.095-151.105MSGenesis100pptRT:

6.97-8.15SM:

7G7.07.58.0Time（min）050100RelativeAbundanceRT:

7.50SN:

6NL:

3.74E4TICF:

+cEISRMms2153.000cid20.00151.895-151.905MSGenesis100pptRT:

7.26-9.35SM:

7G89Time（min）050100RelativeAbundanceRT:

8.49SN:

98.898.31NL:

7.87E4TICF:

+cEISRMms2166.000cid15.001