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浅谈气质方法确立问题—— HJ699-2014有机氯和氯苯类化合物

lingzyggg

2017/09/03

私聊

气质联用（GCMS）

题外话：现在一个没开多久的实验室，所以一直做方法验证，在仪器信息网上学到很多，所以才有今天发个小心得希望对于大家有点帮助！最近在扩HJ699-2014 水质有机氯农药和氯苯类化合物的测定，所以以此为例

1、仪器
岛津GCMS -QP2020 EI RTX-1701 中等极性柱（30m*0.25mm*0.25μm Max:280℃）

2、第一步解读标准
实验室是否满足标准要求（仪器、试剂等条件）环境标准 HJ699 推荐使用HP-35 但实验室没有，用的Rtx-1701 ,所以用所以国标的条件不能照搬了。PS：很多时候标准上的实验条件（柱子、前处理方式）不适用都只能自己想办法，比如很多标准前处理还要自己填柱子净化，现在很多都有现成的净化柱（当然省事很多，要更省事就买自动萃取仪吧），甚至有些老国标还要重蒸试剂（我们可以买现成的农残级了、有些特殊除外），有些标准还用的填充柱，进样量大现在基本都是毛细管柱了。
早上上班8点半左右开机，10点半调谐还可以（不是广告：岛津GCMS-QP2020快一年了，还是很快能到状态，2小时差不多）
3、条件设置：
当然这个标准还是比较新的，下面设置方法条件
3.1、进样口
进样口温度设置250℃不变(温度太高有些有机氯药会分解转化、别问我为什么。我会告诉你以前我做有机磷农药GB/T13192的时用质谱定性，敌百虫我找了半天没找到这样的糗事么？)，选择不分流进样（避免方法检出限达不到，一般都是不分流进样），线速度模式（后面的峰高点）
3.2、升温程序
初始温度设置40℃（标液是二氯甲烷：沸点大概40，但是方法定容最后上机是正己烷沸点是80多），如果初始就设置到80，二氯甲烷进去之后不会停留直接会带走部分目标物，设置到40℃让其在柱头凝聚，再升温溶剂先出峰，目标化合物保留在柱头，通过升温程序分离。（这样出峰峰型比较尖锐）
由于没有现成的参考，根据经验来，柱子30米，膜0.25μm，出峰还是很快的(34种目标化合物+内标3种+替代物2种=39种，暂时还没到内标和替代物所以没加)所以柱子升温慢一点，我选择8℃/min，
最终温度：选择240℃（最高使用温度280℃，留点余地看看情况再增减）
3.3、柱流量
一般1mL /min,后面会有个对比不同流量的不同分离效果（当然根据柱长、直径、膜来自己衡量，比如做水土中的挥发性有机物用的是60m*0.25mm*1μm，流量设1.0mL/min以上的话压力就太大了，说到底就是看仪器的压力，每个厂家的仪器压力控制会有不同，参看仪器说明书。过高的压力可能就会导致漏气压力不稳，造成检测的重现性差，峰变形等），
3.4、MS条件
离子源：250℃（最高300℃，不过工程师不建议开到这么高，一般测试都是230℃，老化我会开到280℃，可以自己做个测试看看，我还没试过）
接口：280℃
总结条件就是：
进样口：250℃ 不分流
流量控制方式：线速度
升温程序：40℃保留1min,以8℃/min升温到240℃保留20min.
离子源：250℃
接口：280℃
分别以流量1.0、1.5、2.0（线速度），2.0（压力）数据

线速度1.0mL/min

线速度1.5mL/min

线速度2.0mL/min

压力2.0mL/min

参考图片1

峰号	保留时间				峰面积				峰高				面积增长比		峰高增长比
峰号	1.0线速	1.5线速	2.0线速	2.0压力	1.0线速	1.5线速	2.0线速	2.0压力	1.0线速	1.5线速	2.0线速	2.0压力	基于1.0	基于1.5	基于1.0	基于1.5
1	12.129	11.376	10.868	11.21	6367575	7666598	7840423	7534053	2440763	3071075	3212651	3000373	20.4	2.3	25.8	4.6
2	13.384	12.62	12.105	12.513	6151611	7367556	7486518	7230247	2416325	3056769	3055978	2861851	19.8	1.6	26.5	0.0
3	14.298	13.521	12.996	13.458	5952773	7082354	7690964	6746727	2274645	2957404	3079152	2596704	19.0	8.6	30.0	4.1
4	15.925	15.138	14.605	15.158	5779651	6945117	7252349	6728449	2253712	2769289	2830575	2528366	20.2	4.4	22.9	2.2
5	15.999	15.213	14.682	15.237	6143795	7345829	7407719	7189562	2356076	2940677	2929092	2697753	19.6	0.8	24.8	-0.4
6	17.146	16.346	15.807	16.43	5838339	7004428	7177373	6853509	2243484	2803493	2835042	2540583	20.0	2.5	25.0	1.1
7	19.167	18.354	17.803	18.544	5813690	6970589	7291857	6811370	2252114	2764759	2853421	2558386	19.9	4.6	22.8	3.2
8	20.541	19.718	19.16	19.98	7662582	9166670	9379208	8839662	2957014	3612219	3702836	3286589	19.6	2.3	22.2	2.5
9	21.99	21.153	20.589	21.495	5500660	6717478	7077198	6428449	2185601	2737852	2882706	2433798	22.1	5.4	25.3	5.3
10	23.261	22.43	21.87	22.838	5103335	6004053	6100517	5730459	1948232	2436878	2476474	2215903	17.6	1.6	25.1	1.6
11	23.639	22.804	22.24	23.232	3270972	4011568	4142521	3710520	1313170	1679153	1778922	1504487	22.6	3.3	27.9	5.9
12	24.354	23.517	22.952	23.982	5101383	5975701	6138009	5777988	1921313	2378909	2485632	2150956	17.1	2.7	23.8	4.5
13	24.859	24.01	23.436	24.506	4456335	5620701	5908025	5349174	1674483	2235739	2326081	2039417	26.1	5.1	33.5	4.0
14	25.535	24.673	24.09	25.207	6087968	7290995	7506239	6951984	2264172	2802012	2915955	2544523	19.8	3.0	23.8	4.1
15	26.359	25.55	25.005	26.104	5121287	5919218	5943228	5680570	1981331	2497383	2562082	2222370	15.6	0.4	26.0	2.6
16	26.823	25.984	25.416	26.574	4260301	5246595	5513155	5047824	1727466	2241970	2315818	2040342	23.2	5.1	29.8	3.3
17	26.895	26.062	25.499	26.654	4796127	5603497	5754335	5403968	1817722	2253690	2385948	2046725	16.8	2.7	24.0	5.9
18	27.299	26.429	25.846	27.057	4929548	5830378	6026674	5646072	1721282	2234291	2299150	2042478	18.3	3.4	29.8	2.9
19	27.423	26.547	25.963	27.18	5307309	6290731	6455805	6037111	1800540	2397577	2480633	2115373	18.5	2.6	33.2	3.5
20	27.694	26.817	26.247	27.467	7745114	9316575	9615404	9041480	2753785	3793577	3764033	3239884	20.3	3.2	37.8	-0.8
21	28.027	27.072	26.476	27.785	4751148	5675488	5892213	5359344	1477535	2119746	2219678	1712759	19.5	3.8	43.5	4.7
22	28.196	27.236	26.644	27.963	5428931	6547660	6817508	6286362	1664958	2386865	2621374	2041921	20.6	4.1	43.4	9.8
23	28.38	27.393	26.797	28.15	5419477	6540840	6844969	6039282	1630354	2339303	2571651	1926247	20.7	4.6	43.5	9.9
24	28.637	27.634	27.031	28.417	7966155	9580745	9985191	9246986	2508367	3564535	3999299	2905760	20.3	4.2	42.1	12.2
25	29.116	28.009	27.344	28.882	5338497	6197119	6392358	5941725	1451450	2037613	2273187	1654107	16.1	3.2	40.4	11.6
26	29.685	28.526	27.831	29.467	7380694	8806324	11598955	8457520	2002082	2844270	3151766	2320756	19.3	31.7	42.1	10.8
27	30.181	28.942	28.197	29.959	5739561	6987484	7432920	6667862	1465867	2103596	2424895	1765592	21.7	6.4	43.5	15.3
28	31.619	30.165	29.293	31.395	7280311	8651624	9028550	8107072	1584491	2231490	2526361	1835512	18.8	4.4	40.8	13.2
29	31.839	30.319	29.407	31.598	4948085	5852615	6121349	5344096	985239	1446102	1579936	1144859	18.3	4.6	46.8	9.3
30	32.365	30.791	29.842	32.133	5267251	6249951	6688240	6118460	1114094	1537366	1797714	1329739	18.7	7.0	38.0	16.9
31	34.064	32.187	31.055	33.807	6860843	8595021	8747457	7049274	1089877	1625982	1828766	1169989	25.3	1.8	49.2	12.5
32	36.221	33.926	32.595	35.962	7873189	4250296	4913843	8249606	764941	817994	968613	868988
33	38.979	34.043	32.73	38.66	5678028	6104904	983183	1159264
34	38.979	36.271	34.644	38.66	6350758	7771202	8321131	5737150	787242	1150677	1365466	815479	22.4	7.1	46.2	18.7

4、条件优化
4.1参看色谱图来分析下图谱，得到信息
①在线速度模式下，随流量增大出峰时间提前（线速越大出峰时间越早）
②整体趋势前面的峰高而尖，越后面峰越矮宽，
③线速度模式下1.0mL/min下、压力模式下2.0mL/min第32和33个化合物重合。
④检索发现第四、五个峰是四氯苯的同分异构
⑤看第32个峰放大之后可以看出峰是变形的
⑥第26号峰的重合小峰，峰面积异常
⑦26min-29min之间峰太密集
5、确定最佳条件
①作为企业，效率就是金钱（主要是我喜欢早点干完准时下班），选择时间短的条件，但更重要的是短时间不用重新做方法，不希望柱效稍微改变就需要重新做方法，这样很麻烦（我讨厌麻烦），所以我希望峰隔开点（分离度大些），选择sim模式时间间隔会有大一点的余地
②压力模式下后面的峰会更矮些，保留时间也长，我会优先选择线速度模式。
③分析得出第32、33个化合物在线速1.0和压力2.0模式下没分开（当然用SIM模式只要不是同分异构还是很容易分出的，对于几十种以上化合物一起分析经常会有峰重合，SIM模式会很清楚看到，但有时候还是会重叠在一起，虽然也可以通过选定离子来积分计算，当然SCAN模式能分出来最好，比如参考图1这个水中56种VOC测定可以看到图种两个峰很近。另外一个有些时候柱效或者其他一些条件的变化靠的很近的峰保留时间改变（峰位置改变），所以校准曲线计算的时候要注意看离子。
④从上面的比较图（峰面积，峰高，增长图）看出线速度模式下1.5基于1.0有很大的改善，柱效利用比较合理，当流量2.0时对于1.5来说增长并不大
基于以上我会确定用线速度1.5mL/min 的条件
下一个我们确定升温程序，把时间再缩短以下，我们重点分析线速度模式下流量1.5的图谱
①第一个峰出峰时间11分钟，计算此时出峰温度（升温程序：40℃保留1min,以8℃/min升温到240℃保留20min.）；40+（11-1）*8=120，那么可以初始温度40，快速升温到120 之后再慢速升温。
②25-29min 峰非常密集，用sim模式下再一段时间程序下采集的离子通道越少越好，如果时间可以拉长一些就可以分成多段来采集（太多离子通道，密密麻麻看着都头大，最好15以下）；一样通过升温程序和时间确定（升温程序：40℃保留1min,以8℃/min升温到240℃保留20min.）：40+（25-1）*8=232，可以提前10-20℃保留几分钟再升温程序
③我们看到26分钟到达240℃后面的峰都是再240℃时出的，峰拉的比较宽，需要提高温度，柱子最高温度是280，我设到260。
所以可以建立
升温程序40℃（1min）,以20℃/min升温到120，以8℃/min升温到210（保留3min）,以5℃/min升温到260（保留10min）
PS：极性柱中化合物流出速度影响因素不单单是沸点的不同，还有极性，所以这只能作为参考，就是个例子讲讲，希望对大家有点用。
感谢那些制定这些标准的默默无闻的同行们，向你们致敬！
因为5年检测行业的摸爬滚打让我知道，检验真的不是那么简单，没有钱途和前途的职业，也许哪天我就离开这个行业，但并不影响我对于前行者们的敬意，对于你们付出的肯定！！！

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