串联气质和EI源模式分析亚硝胺

实验与分析 0 2020-05-27

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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。

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。

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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。

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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。

内容来源：实验与分析

责任编辑：展源

审　　核：何发