气相色谱内标法准确度试验

一发入魂|新污染物筛查准确度评定技术指南之解读---气质篇原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国王伟 邢江涛CAS REGISTRY® CAS REGISTRY® ，作为全球科学家、制造商及监管机构所信赖的化学物质信息的权威资源，在1965年至2015年这50年的时间里，登记在册的化学物质超过了1亿。然而我们人类仅用8年（2015年-2023年）就将这个数字改写到2亿。这些化学物质在生产、运输以及使用中势必会有意或无意地排放至环境中。环境介质的输送以及化学物质可能发生反应与降解，让环境保护与治理问题变得尤为复杂。我国生态环境部2020年发布的《化学物质环境与健康危害评估技术导则》规定了化学物质环境与健康危害评估的工作程序、评估内容、基本方法和技术要求。由此，若化学物质为新近发现或被关注，对生态环境或人体健康存在风险，尚未纳入管理或者现有管理措施不足以有效防控其风险的则被成为新污染物。（点击查看大图）新污染物的研究与治理注定是需要跨多学科的。《新污染物治理行动方案》（国办发〔2022〕15号）中提出要构建有毒有害化学物质环境风险管理“筛、评、控”技术体系。其中，新污染物的准确定性是筛查的关键环节。基于质谱的筛查技术已广泛用于识别复杂环境介质中的新污染物。由于数据库范围、化合物丰度以及复杂基质干扰等原因，利用质谱数据筛查定性化合物的准确性差异显著。为进一步健全新污染物筛查技术质量控制体系，提高筛查结果的准确度，统一筛查准确度评定等级，指导相关实验室科学评定新污染物定性的准确度级别，中国环境监测总站组织编制了« 新污染物筛查准确度评定技术指南» 。该指南由气相色谱-质谱法与液相色谱-质谱法两部分文件构成，提出了筛查新污染物的技术要点与技术路线，包括常用定性方法、准确度评定分级、筛查技术路线及质量保证和质量控制措施等。其中，涉及气相色谱-质谱法的内容中提到：1. 2种分析技术：气相色谱-低分辨质谱（GC-LRMS）及气相色谱-高分辨质谱（GC-HRMS）2.2种筛查路线：基于GC-LRMS与GC-HRMS两种分析技术的筛查路线；3. 2种筛查技术：非靶向筛查技术与疑似筛查技术；4. 6个用于化合物准确定性的常用方法：1.标准品确认；2.离子数量与离子丰度比；3.同位素峰识别；4.质量准确度限定（仅限高分辨质谱）；5.保留指数定性；6.质谱数据库匹配。5. 3个准确度评定分级：等级3 未知化合物（Unknown feature）、等级2 疑似化合物（Probable compounds）、等级1 确认化合物（Confirmed compounds）一句话可以概括为，2种分析技术根据各自的筛查路线进行2种筛查，根据提供的用于化合物准确定性的指标，对筛查结果进行3个准确度评定分级。基于GC-LRMS开展新污染物筛查适用于污染场地未知化合物的初步筛查及应急监测场景下未知化合物的初步筛选，样品中待定性化合物浓度较高，技术路线如图。等级2的分级主要由Fullscan扫描结合谱库检索，并通过匹配度判定。若结合有解卷积谱图解析及保留指数辅助判定功能，可进一步提高准确度。等级1的分级主要由Fullscan、SIM或SRM扫描结合标准品、离子数量与离子丰度比等来判定。（点击查看大图）基于GC-HRMS筛查技术主要分为疑似筛查与非靶向筛查两类。疑似筛查受到疑似化合物列表限制，适用于各地已有新污染物管控清单，根据清单自建数据库或商业数据库开展快速筛查，确认后再建立准确定量方法进行监测；非靶向筛查无筛查范围限制，但受限于前处理方法、色谱条件、数据筛选方法等，适用于未知化合物的广谱筛选。（点击查看大图）对于疑似筛查，主要提供保留时间或保留指数信息、具有精确质量数的特征碎片离子、同位素分布匹配等定性指标。如若有标准品确认，则为等级1。无标准品确认则为等级2。若均不符合则为等级3。赛默飞为客户提供不同种类的疑似污染化合物高分辨数据库，TraceFinder软件允许实验人员基于具体情况，使用该数据库对上述定性指标自定义判定权重进行批处理筛查，并在软件中显示各个定性指标的匹配情况。（点击查看大图）（点击查看大图）对于非靶向筛查，主要通过解卷积进行峰提取与峰识别，谱库检索进行峰匹配。依据保留指数信息、谱库匹配度等定性指标。如若有标准品确认，则为等级1。无标准品确认则为等级2。若均不符合则为等级3。赛默飞同时提供最新版本的通用商业低分辨谱库（NIST、Wiley等）以及基于GC-Orbitrap/MS污染物的高分辨谱库（高分辨谱库持续更新，目前版本可以免费升级）。TraceFinder软件允许实验人员基于具体情况，跨多谱库同时进行检索。针对低分辨谱库，还提供HRF高分辨过滤打分进一步验证谱库匹配结果（否则跟GC-LRMS又有什么区别呢？）。另一方面，软件还可提供保留指数信息，进一步提高定性准确度。针对一些复杂情况，赛默飞还提供VeV及CI源的软电离技术、未知物碎裂机理预测、保留指数预测等方案。（点击查看大图）（点击查看大图）（点击查看大图）（点击查看大图）向下滑动查看所有内容 结 语 赛默飞是全球领先的科学研究和分析解决方案的提供者，拥有业界最全的GC/MS产线，包括单四极杆质谱ISQ7610、三重四极杆串接质谱TSQ9610以及Orbitrap-MS 的Exploris GC系列产品。实验室已成功依据《重点管控新污染物清单（2023年版）》和《新污染物筛查准确度评定技术指南 气相色谱-质谱法》推出新污染物定量和筛查方案，方便客户快速落地新污染物的筛查定量工作。（点击查看大图）如需合作转载本文，请文末留言。

近日，为落实《新污染物治理行动方案》（国办发〔2022〕15号）要求，加强新污染物筛查的质量控制，保障新污染物筛查定性结果准确可靠，中国环境监测总站结合前期研究工作，组织编制了《新污染物筛查准确度评定技术指南 气相色谱-质谱法（试行）》《新污染物筛查准确度评定技术指南 液相色谱-质谱法（试行）》两项技术指南，与国际新污染物筛查定性准确度评定方法接轨，旨在指导新污染物筛查定性结果的准确度分级、评定标准与质控方法，供相关工作参考执行。中国环境总站欢迎各监测机构、高校、科研院所等随时反馈试用情况，保证技术指南可靠可行。一、《新污染物筛查准确度评定技术指南 气相色谱-质谱法（试行）》本文件为首次发布，将根据新污染物筛查技术的发展和工作进展适时修订。本文件适用于评价基于气相色谱串联质谱技术筛查定性化合物的准确度 ，提出了筛查新污染物的技术要点与技术路线，包括常用定性方法、准确度评定分级 、筛查技术路线及质量保证和质量控制措施等。本文件由中国环境监测总站组织编制。本文件主要起草单位及人员：中国环境监测总站：徐驰、师耀龙、吕怡兵浙江省生态环境监测中心：王静陕西省环境监测中心站：和莹重庆市生态环境监测中心：李文俊浙江大学：王昆二、《新污染物筛查准确度评定技术指南 液相色谱-质谱法（试行）》本文件为首次发布，将根据新污染物筛查技术的发展和工作进展适时修订。本文件适用于评价基于液相色谱串联质谱技术筛查定性化合物的准确度，提出了筛查新污染物的技术要点与技术路线，包括常用定性方法、准确度评定分级 、筛查技术路线及质量保证和质量控制措施等。本文件附录 A为资料性附录。本文件由中国环境监测总站组织编制。本文件主要起草单位及人员：中国环境监测总站：徐驰、师耀龙、吕怡兵浙江省生态环境监测中心：王静陕西省环境监测中心站：和莹重庆市生态环境监测中心：李文俊浙江大学：王昆附件：1-新污染物筛查准确度评定技术指南 气相色谱-质谱法（试行)-印发版(1).pdf2-新污染物筛查准确度评定技术指南 液相色谱-质谱法（试行)-印发版(1).pdf

测量准确度指测量结果与真实值之间一致的程度，而一个设备必须在满足一定条件下运行才能达到此指标，这些限制并不总是明确披露，比如在压力测试中的限制因素包含时间变化影响稳定性，量程，温度补偿范围。同时，准确性定义必须包括线性、迟滞、重复性、温度和稳定性的所有潜在影响。如果缺少其中任何一项，则必须包括在设备的总体评估中。不仅如此，准确度的标称方式对实际的测量误差有更大的直接影响。压力测量设备的准确度通常有两种标称方式，分别是满量程百分比或读数百分比。满量程误差是引用固定误差作为准确度指标，而读数误差是指误差与实际值的比例，两者之间的差异是显著的。如果一个准确性陈述只是简单地命名一个百分比(例如，0.1%)，它通常是指满量程误差。例如：一个量程100bar，准确度标称0.1%满量程的数字压力计，在不同测试点的允许误差如下：另一个量程100bar的，准确度标称0.1%读数的数字压力计，在不同测试点的允许误差如下：显而易见的，使用读数准确度的数字压力计在几乎所有量程范围内的测量误差更小。如下图所示，同样是0.1%准确度的数字压力计，在几乎整个量程范围内，读数准确度（蓝色）比满量程准确度(红色)测量误差更小。在量程内的测量值越小，准确度的差别越大。在实际的校准工作中，这意味着标称为读数准确度的仪表可以覆盖更宽的量程，进一步理解，使用更少的读数准确度仪表就可以覆盖同样的量程范围，这样就减少了投资，包括新设备的采购投资以及后期的维护和校准费用。AMETEK CRYSTAL的XP2I和HPC40等数字压力计和压力校验仪均采用读数准确度，相比满量程准确度的仪表，测量误差更小，覆盖量程更宽，用更少数量的仪表可以满足同样量程的校准和测量要求，从而为用户节省了投资。考虑到每年的校准和维护费用，费用的节省会更加显著。HPC4压力校验仪XP2I数字压力计