润滑油中组分分析检测方案(生物质谱)

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技术简报 无需样品制备的润滑油组分分析方法 目的 提供一种无需样品制备步骤即可直接将润滑油样品进样至质谱仪中进行材料表征的系统。 背景 工业质谱实验室经常需要分析多组分基质中的复杂混合物。为了全面分析复杂性较高的样品，分析人员可能需要采取多种技术联用的策略(如GC/MS和LC/MS)。润滑油组分分析就是此类分析的一个典型例子。润滑油通常由矿物油基础油以及抗氧化剂和其它性能添加剂调和而成。这种包含挥发性和极性差异极大的化合物的油/添加剂复合包，给分析人员带来了很大挑战。 由McEwen等人开发的ASAP(大气压固相分析探头)是一种利用大气压电离快速直接地分析挥发性和半挥发性固体和液体样品的有用工具。ASAP技术可电离不适合采用电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离(APCI)的弱极性化合物，而且具有高灵敏度。此外，该技术无需任何样品制备步骤即可用于分析复杂样品。使用ASAP作为飞行时间质谱(ToFMS)的进样口，分析人员可分析润滑油等复杂混合物，测定其中功能添加剂的精确质量2。 ASAP可通过电荷转移和质子转移两种机制生成离子，因此能够电离极性差异宽泛的多种化合物。 图1.含0.25%添加剂的润滑油组分。 Waters 解决方案 使用ASAP进样口将样品引入Waters° SYNAPTG2 HDMS"系统。样品不经任何前处理，直接上样至封口玻璃熔点管上，然后在加热的氮气流中汽化。气相的样品在靠近电晕放电针时电离，接下来，生成的离子穿过大气压区域进入质谱仪。使用APCI可评估化学调节剂(如甲醇)对电离机制的影响，如图1所示。 该示例展示的润滑油ASAP分析中离子源区域添加甲醇之前和之后所得的结果。 添加甲醇之后得到的结果清楚地表明，胺抗氧化剂的电离得以增强，这类化合物具有较高的质子亲和力，因此会形成质子化的分子离子。 干燥的氮气气氛有利于矿物油分子通过电荷转移形成自由基阳离子。在干燥氮气气氛下采集到的m/z421(M+)处的峰以及在甲醇气氛下采集到的m/z 422 ([M+H]+)处的峰归属于二壬基二苯胺，这是一种常用的抗氧化剂。尽管在干燥氮气气氛下采集的质谱图中， m/z 421处也可观察到自由基阳离子形式的二壬基二苯胺，但引入化学改性剂有利于解决(被)分析物的歧视。 在甲醇气氛下采集的质谱图中可明显识别的添加剂的元素组成报告如图2所示。该结果表明， m/z 369和397归属于三羟甲基丙烷(TMP)酯添加剂，而m/z296和422处的峰分别归属于单壬基二苯胺和二壬基二苯胺。这些都是常用的抗氧化剂。 扫一扫，关注沃特世微信 THE SCIENCE OF WHAT'S POSSIBLE. Waters、 The Science of What’s Possible和SYNAPT是沃特世公司的注册商标。 HDMS是沃特世公司的商标。其它所有商标均归各自的拥有者所有。 图2.润滑油中酯添加剂和胺类添加剂的精确质量分析结果。 总结 使用ASAP直接引入样品，分析人员无需开发GC和LC分析方法即可表征组分。 ASAP可通过电荷转移和质子转移两种机制生成离子，因此能够电离极性差异广泛的多种化合物。 通过向离子源气氛中加入甲醇，可增强润滑油组分中添加剂的电离。 ASAP ToF MS提供了一种无需任何样品制备步骤即可快速对复杂混合物进行直接分析的方法，该方法可用于精确质量鉴定，还能评估产品降解情况。 ( 参考文献 ) ( 1 . CMcEwen et al， Anal Chem.77 ： 7826-7831，2005. ) ( 2. HMajor， M Selby， M Green，K Giles， G Harland. ASAP with Mobility Separation for Rapid C haracterization of L u bricating Oils. W a ters Co r poration pos t er， presented at I M S 2009 . ) THE SCIENCE OF WHAT'S POSSIBLE. C沃特世公司。中国印刷。H LL-PDF