化工儀器網
技術文章
利用三重四極桿GC/MS 分析土壤中的多溴聯苯醚和新型溴代阻燃劑
閱讀：851 發布時間：2020-9-28摘要 ：多溴聯苯醚 (PBDE) 是一類阻燃劑，由于其在環境中的持久性、生物積累性和毒性而 規定為持久性有機污染物 (UN POP)。而替代品新型溴化阻燃劑 (NBFR) 也表 現出類似的健康危害和環境分布，被認為是重要污染物。本應用簡報介紹了使用選 擇性加壓液體萃取 (S-PLE) 和 Agilent 7000C 三重四極桿 GC/MS 同時定量分析環境 土壤樣品中 8 種 PBDE 和 6 種 NBFR 的靈敏可靠方法的開發和驗證。此方法適用于 環境土壤樣品，可鑒定濃度低至 ng/g 和亞 ng/g 的 PBDE 和 NBFR。
前言 各種各樣的溴代阻燃劑 (BFR) 用作塑料、 電子設備、泡沫和紡織品的添加劑。其中 常見的溴代阻燃劑 PBDE 對人類和動物 產生了一系列不利影響，如內分泌失調和 發育神經毒性1,2。鑒于對環境和人體健康 的危害，特定 PBDE 已被分類為 UN POP3 并受立法禁令約束，北美、歐洲、澳大 利亞和其他國家/地區的制造商已自愿撤 銷生產此類添加劑。但是，對 PBDE 的限 制和監管促進了 NBFR 的生產和使用，而 其中一部分 NBFR 與禁用的 PBDE 具有類 似化學特性（包括毒性、生物積累性和環 境持久性）。 氣相色譜與質譜聯用系統 (GC/MS) 是 BFR 定量分析的儀器技術。雖然 使用電子捕獲負離子化 (ECNI) 的選擇離 子監測 (SIM) 模式為 BFR 分析提供了出 色的靈敏度，但三重四極桿質譜在電子轟 擊電離模式 (GC/(EI)-MS/MS) 下的選擇性 更高，有利于獲得 PBDE 和 NBFR 組合測 量的復雜色譜洗脫曲線。
從固體基質中分離有機鹵素的傳統方法， 通常利用索氏提取、固相萃取 (SPE) 和超 聲輔助萃取，然后使用各種吸附劑進行色 譜純化4 。上述過程已成功用于從土壤中 提取 PBDE 和 NBFR 的各種組合。本研究 中利用 S-PLE 從各種基質中提取 PBDE 和 其他成熟的阻燃劑。 本研究開發了一種快速、穩定、可重復 且靈敏的方法，利用 S-PLE 和 GC/(EI)- MS/MS 同時定量分析環境土壤樣品中的 PBDE 和 NBFR。
實驗部分 試劑與標準品 所有天然化合物標準品均購自 AccuStandard, Inc. (New Haven, CT, USA)，所有碳標記替代標準品均購自 Wellington Labs (Guelph, ON, Canada)。 用于萃取和標樣前處理的異辛烷、甲 苯、正己烷和二氯甲烷農藥級溶劑購 自 Honeywell Burdick and Jackson (Muskegon, MI, USA)。
樣品前處理 使用 50:50 v/v 的正己烷和二氯甲烷在 100 °C 和 1500 psi 條件下對 3 克加標土 壤樣品和真實環境土壤樣品進行加壓液 體萃取。采用 Florisil、酸化二氧化硅、 Na 2SO4 和活性銅粉進行樣品純化，然 后將土壤樣品分散在 2 g Na2SO4 和 1 g Hydromatrix 中。在室溫的溫和氮氣流下 蒸發提取物，然后在 250 µL 玻璃內襯管 中將其復溶于 100 µL 異辛烷:甲苯 (80:20 v:v) 中。提取過程的詳細信息請參見其他 文獻5 。
GC/MS 分析 使用 7000C 系列氣相色譜三重四極桿質譜儀進行 GC/MS 分析*。表 1 為氣相色譜條 件，表 2 詳細列出了離子源和 MS 條件。 采用 Agilent MassHunter 定量分析軟件 通過保留時間和兩個離子對確定目標分析 物。對于每種化合物，第yi個離子對用于 定量分析，第二個離子對用于定性確證。 樣品中分析物的可靠鑒定需滿足以下三個 標準： • 信噪比 (S/N) 必須大于 3:1 • 保留時間必須處于由分析標樣確定的 保留時間的 ±5% 范圍內 • 定量和定性離子對之間的豐度比必須 在標樣比率測量值的 ±20% 范圍內表 3 為優化采集參數。 質量標記的 PBDE 標準品用作內標定量 分析的替代物。使用相應的同位素對天 然 PBDE 同系物進行定量分析，同時為 NBFR GC 保留時間相近的標記 PBDE 同系物。在萃取之前，將 5 ng 每 種替代內標（100 ng 13C-BDE-209) 加標 至每個土壤樣品中。立即向終提取液中 加標 5 ng BDE-37 和 BDE-77 作為回收率 內標，進行 GC/MS/MS 分析，根據 US EPA 方法 16146 中所述的步驟評估替代 標樣回收率。五點校準曲線包含所有目 標分析物，配制相應樣品加標濃度的所 有內標的異辛烷/甲苯 (80:20 v:v) 溶液， 用于定量分析。
結論 本應用簡報介紹了使用 7000C 系列三重 四極桿 GC/MS 同時分析 8 種 PBDE 和 6 種 NBFR。 7000C 三重四極桿 GC/MS 已被證明可以 對土壤中的 PBDE 和 NBFR 進行可靠穩定 的定量分析。 由于該方法信噪比高，即便濃度低至亞 ng/g，所有分析物仍可獲得出色峰形， 具有優異的靈敏度。S-PLE 方案使所有分 析物均獲得了優異的回收率，在多次重復 分析中表現出極低的 RSD。