分析测试百科网

搜索

喜欢作者

微信支付微信支付
×

串联气质和EI源模式分析亚硝胺

2020.3.08
头像

王辉

致力于为分析测试行业奉献终身



图1.  亚硝胺最强子离子随碰撞能量强度变化图。

本文开发了一种在串联气质上使用EI源和常规进样体积进行亚硝胺分析的方法,结果表明,八种亚硝胺在低浓度(0.3~0.75ppb)时都有很好的响应。

亚硝胺是一类强致癌化合物, N-亚硝基二甲胺(NDMA)就是其中一种极具代表性的物质,也是水处理领域新近发现的一种氯化消毒副产物,亚硝胺可以通过亚硝酸盐与仲胺类反应生成。亚硝胺具有强致癌性,对水体中的亚硝胺物质进行检测就显得尤为必要。美国环境保护署在2004年出台了亚硝胺的检测方法:USEPA METHOD 521,结合固相微萃取,大体积进样和正化学源进行样品检测。

在本方法中我们开发了在串联气质上用EI源和常规进样体积进行亚硝胺的分析方法,该方法的进样体积是EPA 521中的1/10,低进样量可以避免在进行大通量样品分析中引入过多的背景介质,提高仪器的耐脏性。同时EI源是一般实验室中常用的离子源,大部分的分析都是在EI源上完成,用EI源分析亚硝胺,可以避免EI和CI的频繁切换,有利于实验室的整体工作安排。

本实验中包括八种化合物:二甲基亚硝胺(NDMA),N-Nitrosodiethylamine  二乙基亚硝胺(NDEA),二丙基亚硝胺(NDPA),N-亚硝基哌啶烷(NPIP),N-亚硝基吗啉 (NMOR),N-亚硝基联苄基胺(NDBzA),N-亚硝基二苯胺(NPYL),N-亚硝基二异丙胺(NDIP)。


图2.  八种亚硝胺的色谱图(NDMA,NDEA,NDPA,NDIP为0.5ppb; NMOR为0.75ppb;NPIP为0.65ppb;NPYL,NDBzA为0.3ppb)。

仪器配置及方法

实验所用仪器为TSQ Quantum GC串联气质联用仪,配置有Trace GC Ultra气相色谱和Triplus三位一体的自动进样器。所用的色谱柱为Restek 5-MS(30m, 0.25mm, 0.25μm + 5m, 0.25mm预柱)

Trace GC Ultra

进样口:PTV splitless 40℃以14.5℃/min升到270℃;载气:氦气,恒流,1.5ml/min;柱温程序:35℃,1min→10℃/min, 100℃→25℃/min, 255℃, 10min;传输率:275℃。

Triplus Autosampler

进样体积:1μl;进样前延迟:3s;进样后延迟:3s。

TSQ Quantum GC

离子源温度:250℃;离子源:EI源,25uA;Q1和Q3分辨率:0.7Da;碰撞气:氩气,1.5mTorr。


图3.  二甲基亚硝胺(NDMA)的工作曲线图(0.5~100ppb)。

实验结果

在EI源下本实验中检测的8种亚硝胺的分子离子峰都很明显且响应相对也很强,并且由于亚硝胺的分子量都比较小,所以在选择母离子时,分子离子峰成为唯一的选择。实验通过在不同碰撞能量下进行子离子扫描,得到了每种亚硝胺最强子离子随碰撞能量变化时强度的变化曲线图(图1以NDMA,NDEA,NPIP为例),从而确定其最佳碰撞能量。可以看出除了N-亚硝基二苯胺外,其他的亚硝胺在很低的碰撞能量下(4~12v)就能被打碎。

图2显示的是八种亚硝胺类化合物在本实验中的总离子流图,浓度在0.3~0.75ppb,从图中可以看出,八种亚硝胺化合物在本实验中都显示良好的线性关系(表2),图3显示的是其中最常被检出的二甲基亚硝胺的线性工作曲线图,八种亚硝胺的平均相关性和RSD值分别为0.998和4.99。

结论

本实验中八种亚硝胺的在低浓度(0.3~0.75ppb)时都有很好的响应,乘上其进样量,总的上柱量在0.6~1.5pg范围内,远远低于EPA521方法中最低的10pg的上柱量。且NPYL, NDBzA,NPIP和NMOR在本实验中最低浓度的响应依旧很高,其检出限应该还可以更低。同时如果增加进样量也可以进一步提高检出限。


互联网
文章推荐