氣質聯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*

廣州市食品檢驗所（廣州 510000）

在氣相色譜-三重四極桿質譜的各種掃描方法中，中性丟失掃描模式的工作狀態是四極桿1和四極桿2同時進行全掃描模式，兩者掃描的質量會有固定差值，如果某個化合物的離子在碰撞池中經過碰撞丟失了特定質量的中性基團，并且這個中性基團的質量剛好是掃描時設定好的質量差，則最后只會得到該化合物的信號，不會有其他信號的干擾。在大分子檢測領域，中性丟失掃描模式已經被報道用于一些復雜化合物組成體系的快速篩查[1-4]。而在小分子檢測領域，有機鹵素化合物是測試熱門[5-6]，其中有機氯農藥在環境中存在時間長久，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，并且在環境水體土壤中均有檢出[8-9]。在中性丟失掃描模式中，有機氯化合物丟失35 U，有機溴化合物丟失79 U是常見現象。此次試驗擬開發一種中性丟失掃描模式的方法，有利于在復雜體系中對有機氯化合物進行快速定性。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱農藥標準品，100 μg/mL，農業部環境保護科研監測所；60多種化合物混合標準品，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 標準溶液的制備

準確移取500 μL的六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱標準品置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的混合標準溶液，置于5 ℃的冰箱中保存。

1.3 主要儀器與設備

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

1.4 試驗條件

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；進樣口溫度：280 ℃；進樣量：1 μL；不分流進樣。

1.4.2 質譜條件

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準溶液進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準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準溶液的中性丟失掃描模式的TIC圖

為了進一步確認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譜圖（圖3）以及中性丟失（-35 U）掃描模式質譜圖（圖4）進行對應比較，可以發現m/z181.1，m/z183.1等含有氯原子的碎片在兩張質譜圖上均有出現，并且在六六六的中性丟失掃描模式質譜圖中出現的離子峰，從相對豐度和質量軸看，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行全掃描、中性丟失（-35 U）掃描，對比結果的TIC圖見圖5。可以清晰地看到-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碰撞解離（Collision-Induced Dissociation，CID）反應中有丟失79 U的特性，我們也感興趣如果進行-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），結果符合預期，在中性丟失（-79 U）掃描的TIC圖只能看到含溴化合物的結果。

圖3 六六六的全掃模式質譜圖

圖4 六六六的中性丟失（-35 U）掃描模式質譜圖

圖5 多化合物標樣的中性丟失（-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）

試驗進一步研究了在不同CE下各個化合物的響應和CE的關系，結果見表1。不同碰撞電壓下六六六進行中性丟失（-35 U）掃描模式質譜圖見圖7。

表1 各個化合物的響應和CE的關系

圖7 不同碰撞電壓下六六六進行中性丟失（-35 U）掃描模式質譜圖

可以發現，每個化合物的最大響應值對應的CE不同，原因在于每個化合物的離子穩定性不同，CID反應產物離子響應不同；并且在固定的碰撞電壓下，化合物的中性丟失掃描模式質譜圖變化不大，所以可以將所得中性丟失掃描模式質譜圖自建譜庫，之后若有未知物，可以直接用所建譜庫進行譜庫檢索定性。對比傳統的全掃描模式采集模式，此方法優勢在于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譜圖背景扣除或解卷積提取質譜圖的操作。

試驗還進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呈正比關系。選擇CE=20進行此方法的定量研究。將5 μg/mL的混合標準溶液，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的系列標準溶液，在相同的測試條件下進行檢測，結果見表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行小范圍定量的操作。

表2 在1.25～5 μg/mL質量濃度范圍內樣品的濃度和其響應的關系

3 結論

在氣相色譜質譜檢測中，傳統的負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備時間，并且CI實驗一般需要甲烷作為反應氣，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有儀器硬件條件下，專一性地檢測含鹵素的化合物。如果預先建立好中性丟失掃描模式的質譜圖譜庫，更可以精確進行譜庫檢索定性，并且在一定濃度范圍內線性良好，可以用于定量，是一種在特定條件下較為簡便的方法。