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高分辨磁式质谱仪在环境领域的应用报告题录案例（上）

深蓝

2023/01/10

气质联用（GCMS）

1、[Application Note: 30112] Confirmation of Low Level Dioxins and Furans in Dirty Matrix Samples using High Resolution GC/MS Dirk Krumwiede and Hans-Joachim Huebschmann; Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany

摘要过去的 30 年间，二恶英的暴露水平持续下降。超过 90% 的二恶英和类二恶英化合物的暴露是通过食物的摄取完成的。随着食品、饲料、组织中的二恶英含量的降低，更加需要一个高选择性、高灵敏度的方法来完成低浓度水平的二恶英检测。而高分辨气相色谱与高分辨质谱的联用满足了以上全部要求。现代仪器，如DFS，能够满足更低水平的二恶英检测，在挪威奥斯陆的2006年二恶英年会上，DFS 的检测极限甚至到阿克级。因此只需较少的样品量，简化的净化程序，使二恶英分析效率更高。

2、[Application Note: 30098] DFS - Analysis of Brominated Flame Retardants with High Resolution GC/MS
Dirk Krumwiede, Hans-Joachim Hübschmann, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany

摘要多溴联苯醚（PBDEs）作为最常见也是最重要的阻燃剂广泛存在于大量的工业产品中。欧盟指令 2003/11/EC 禁止含有 5 溴和 8 溴代的多溴联苯醚产品在欧盟成员国中使用。由于多溴联苯醚毒性剧烈，关于它的分析工作也逐步升温。同二恶英和多氯联苯相似，多溴联苯醚也拥有大量单体。到目前为止，多溴联苯醚的分析方法主要依赖同位素稀释法。

3、[Application Note: 30126] Fast GC/HRMS Quantification of 16 EC Priority PAH Components Karl Speer, Technical University Dresden, Institute of Food Chemistry, Dresden, Germany, Katja Ziegenhals, Wolfgang Jira, Federal Research Centre for Nutrition and Food (BfEL), Kulmbach, Germany,Hans-Joachim Huebschmann, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany

摘要欧洲委员会条例 No208/2005 规定了不同种类食物中苯丙（a）芘的限量，婴幼儿食品中 1.0ug/kg，熏肉及熏肉制品中 5.0ug/kg。属于多环芳烃类的特征致癌物大约有 250 种。德国关于风味食品指令 Mai 2 2006 中添加了烟熏食品的所有食品中的苯丙（a）芘的含量均需低于 0.03ug/kg。另，联合国粮农组织与世卫组织联合专家委员会还将苯并 [c] 芴也列入监控清单。台式的单四级杆质谱已不能满足低含量水平多环芳烃的测定，高分辨质谱的高灵敏度满足了检测的要求。通过加入同位素标记的同位素稀释法定量，能够很好的满足准确定量的要求。

4、[Application Note: 30128] High Sensitive MID Detection Method for Toxaphenes by High Resolution GC/MS Frank Theobald; Environmental Consulting, Cologne, Germany Hans-Joachim Huebschmann; Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany

摘要毒杀酚的测试仍然具有巨大挑战，对于数量巨大的单体的色谱上的完全分离基本是不可能的，进样技术和离子化效率对于分析方法的重现性、线性范围和灵敏度也都有巨大影响。高分辨的气质联用对于解决基质干扰和外源性物质共流出，提供了潜在的可能性。毒杀酚已被收录在斯德哥尔摩公约的附录 A 中，目的是保护人体健康和生存环境。该国际团体号召尽快对包括毒杀酚在内的一系列清单已列化合物进行减排和清除。毒杀酚是一系列氯代莰化合物的混合体，第一次在 1945 年作为农药引入。在简单的紫外可见光催化下，生产程序产生了大量的复杂的毒杀酚单体，氯含量在 67-69% 之间。在八十年代中期，毒杀酚广泛应用于棉花生产领域。
自 1945 至 1974，大约共有 450000 吨毒杀酚生产和使用。由于毒杀酚的亲脂性、持久性和挥发性，使其广泛扩散至全球。对毒杀酚的持续关注主要在两个方面，分别是分析方法学和毒理学。毒杀酚很可能是潜在的人体致癌物。

应用案例一：二戊英及呋喃

二恶英(Dioxin)，又称二氧杂芑(qǐ)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二恶英实际上是二恶英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二恶英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是
无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。
? 大气环境中的二恶英90%来源于城市和工业垃圾焚烧。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物，特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二恶英。聚氯乙烯塑料、纸张、氯气以及某些农药的生产环节、钢铁冶炼、催化剂高温氯气活化等过程都可向环境中释放二恶英。二恶英还作为杂质存在于一些
农药产品如五氯、2，4，5-T等中。

方法标准
·水质二恶英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法（HJ 77.1-2008 ）
·环境空气和废气二恶英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法（HJ 77.2-2008）
·固体废物二恶英类的测定同位素稀释高分辨气相色谱-高分辨质谱法（HJ 77.3-2008）
·美国标准 EPA1613

参考文献
[Application Note: 30112] Confirmation of Low Level Dioxins and Furans in Dirty Matrix Samples using
High Resolution GC/MS
Comparative study of the destruction of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans during Fenton and
electrochemical oxidation of landfill leachates M. Vallejo, M.F. San Román, A. Irabien, I. Ortiz
Determination of polychlorinated biphenyls and polychlorinateddibenzo-p-dioxins and dibenzofurans by pressurized
liquid extractionand gas chromatography coupled to mass spectrometry in street dust samples .Marcel Klees, Ernst
Hiester, Peter Bruckmann, Torsten C. Schmidt
Dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in human breast milk collected in the area of Taranto (Southern Italy)

应用案例二：含溴阻燃剂

仪器方法：
Injector temperature 280 ℃
Splitless time 1.5 min
Purge flow 50 mL/min
Column type Thermo TRACE TR-5MS 15 m x 0.25 mm (0.1 μm)
Carrier gas flow rate 1 mL/min
Oven temperature program 120 ℃ (2 min)
15 ℃ /min - 230 ℃
5 ℃ /min - 270 ℃
10 ℃ /min - 330 ℃ (5 min)
Transfer line temperature 280 ℃
Ionization mode EI positive
Electron energy 40 eV
Source temperature 270 ℃
Resolution 10,000 (10 % valley)

DFS在PBDE方法开发方面的两大优势

1. 色谱条件优化通常需更换不同型号和长度的色谱柱，进行色谱条件优化。Trace 1310可以配制的No Vent模块加Dual Column Interface真正做到4种类型的色谱柱同时工作，便于色谱方法的优化。

2. PBDE化合物大多含有Br，负化学源成为理想的电离方式。开发负化学源质谱方法通常需要比较不同反应气之间的差异，DFS的化学源可同时连接两路CI反应气，无需在不同的反应气之间进行切换，便于质谱方法的优化。

参考文献
[Application Note: 30098] DFS - Analysis of Brominated Flame Retardants with High Resolution GC/MS Dirk Krumwiede, Hans-Joachim Hübschmann, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany
HIGH POLYBROMINATED DIPHENYL ETHER LEVELS IN CALIFORNIA HOUSE CATS: HOUSE DUST A PRIMARY SOURCE WEIHONG GUO,JUNE-SOO PARK,YUNZHU WANG, STEVE GARDNER,CHRISTINA BAEK,MYRTO PETREAS,and KIM HOOPER
Mass spectrometric characterization of halogenated flame retardants.Tan Guo, Bruce LaBelle, Myrto Petreas and June-Soo Park

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