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安益谱TQ8100三重四极杆气质联用仪检测水质中德克隆


1 方法原理

德克隆(双 (六氯环戊二烯) 环辛烷,DP)含顺式(syn-DP)与反式(anti-DP)两种异构体,具有高氯含量、强疏水性及环境持久性,水质中多以 ng/L 级痕量存在。采用固相萃取富集 - GCB/PSA 复合净化前处理,去除水基质中色素、脂类及极性干扰物;通过安益谱 TQ8100 的 EI 电离源实现目标物离子化,利用三重四极杆的多反应监测(MRM)模式,精准捕获特征离子对,实现两种异构体的同步定性与定量。其 fg 级检出限与 ±0.10 amu/48h 的质量稳定性,可满足地表水、工业废水等多基质中德克隆的痕量检测需求。

安益谱TQ8100三重四极杆气质联用仪检测水质中德克隆(图1)

安益谱TQ8100三重四极杆气质联用仪

2 实验部分
2.1 仪器与试剂
  • 仪器安益谱 TQ8100 三重四极杆气质联用仪(配备 EI 电离源,质量范围 1.5-1250amu);SH-I-5Sil MS 毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm,强惰性固定相适配含氯化合物);GCB/PSA 复合固相萃取柱(500mg/500mg/6mL);固相萃取装置;氮吹仪(控温精度 ±1℃);0.45μm 玻璃纤维滤膜。
  • 试剂:syn-DP、anti-DP 标准品(纯度≥98%);氘代内标(13C12-anti-DP,纯度≥99%);正己烷、丙酮(均为色谱纯);无水硫酸钠(分析纯,450℃烘烤 4h 除杂);氦气(纯度≥99.999%)。
2.2 仪器参数优化(适配 TQ8100 硬件特性)
2.2.1 色谱条件
  • 柱箱升温程序:初始 80℃保持 1min,以 20℃/min 升至 320℃,保持 15min(保障高沸点异构体完全流出,同步分离基质杂质)。
  • 进样口:260℃,不分流进样(提升痕量检出灵敏度),进样后 1min 开启分流阀(避免柱超载),进样量 1μL。
  • 载气:氦气,恒压模式 37.7kPa(对应流速约 1.0mL/min,稳定保留时间)。
  • 传输线温度:280℃(匹配离子源与色谱柱温度需求)。
2.2.2 质谱条件
  • 离子源:EI 电离源,70eV,温度 250℃(适配 TQ8100 标准配置,减少氯代化合物吸附)。
  • 监测模式:MRM 模式,每个异构体选择 2 组特征离子对(定量 + 定性),碰撞气(氩气)压力 20psi,具体参数见表 1。
  • 扫描参数:扫描速度 10000amu/s(TQ8100 上限性能,保障异构体信号完整捕获),溶剂延迟 5min(规避正己烷干扰)。
2.3 样品前处理(结合新污染物检测需求优化)
  1. 样品预处理:取 1000mL 水样,经 0.45μm 玻璃纤维滤膜过滤,加入 100μL 氘代内标溶液(浓度 10μg/mL),混匀后用盐酸调节 pH 至中性(减少极性杂质吸附)。
  1. 固相萃取富集:GCB/PSA 柱依次用 5mL 丙酮、5mL 正己烷活化;水样以 5mL/min 流速过柱,富集目标物;用 5mL 5% 丙酮 - 正己烷溶液淋洗,抽干柱体 30min 去除残留水分。
  1. 洗脱与浓缩:用 10mL 丙酮 - 正己烷(1:1,V/V)分 2 次洗脱,收集洗脱液;加入 2g 无水硫酸钠脱水,40℃氮吹至近干,用正己烷定容至 1mL,待测(全程 2h 内完成)。
2.4 标准曲线绘制
配制混合标准系列(0.5-50ng/mL,含 10ng/mL 氘代内标),按优化条件测定,以 “异构体浓度 / 内标浓度” 为横坐标,“峰面积比” 为纵坐标,绘制标准曲线,要求相关系数 R²≥0.999。
3 方法验证(符合新污染物检测规范)
3.1 线性范围与检出限
目标物
定量离子对 (m/z)
定性离子对 (m/z)
碰撞能量 (CE)
线性范围 (ng/mL)
检出限 (ng/L)
定量限 (ng/L)
syn-DP
653→617
653→581
15V
0.5-50
≥0.9997
0.10
0.33
anti-DP
653→617
653→581
15V
0.5-50
≥0.9997
0.12
0.40
注:检出限基于 S/N=3 计算,TQ8100 的高灵敏度保障 ng/L 级检测下限,适用于地表水、工业废水等基质。
3.2 精密度与回收率
  • 精密度:取地表水样品加标(10ng/L),平行测定 6 次,syn-DP 与 anti-DP 的 RSD 分别为 3.2%、2.8%(TQ8100 稳定四极杆保障重现性)。
  • 回收率:在 50ng/L、100ng/L 两个加标水平下,回收率为 87.5%-109.0%(符合环境痕量检测 80%-120% 要求),工业废水基质中回收率仍可达 82.3%-105.7%。
3.3 基质效应评估
采用基质匹配标准曲线法校正,syn-DP 与 anti-DP 的基质效应因子分别为 0.95、0.93(接近 1),表明 GCB/PSA 复合净化可有效去除水基质中色素、腐殖酸等干扰,结合 TQ8100 的 MRM 模式进一步抑制基质影响。
4 方法优势
  1. 高灵敏度适配:依托 TQ8100 优于 4fg 八氟萘的检出能力,德克隆检出限低至 0.10ng/L,满足 POPs 公约管控的痕量监测需求。
  1. 异构体同步检测:优化的色谱 - 质谱条件实现 syn-DP 与 anti-DP 基线分离,可同步测定异构体比例(f syn 值),为环境迁移研究提供数据支撑。
  1. 强抗干扰性:GCB/PSA 复合净化结合三重四极杆的特异性筛选,可耐受工业废水等高复杂基质,回收率与精密度均优于传统单柱净化方法。