三重四极杆串联质谱法检测土壤中氯代多环芳烃和溴代多环芳烃

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1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第12期2013年12月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1825～1830DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．20434气相色谱／三重四极杆串联质谱法检测土壤中氯代多环芳烃和溴代多环芳烃莫李桂马盛韬李会茹于志强盛国英傅家谟(中国科学院广州地球化学研究所有机国家重点实验室，广州510640)(中国科学院研究生院，北京100039)摘要采用气相色谱一三重串联四极杆质谱联用仪(GC—QQQ-MS／MS)建立了同时检测土壤样品中19种氯代多环芳烃(C1．PAHs)

2、和8种溴代多环芳烃(Br—PAHs)的方法。采用正己烷一二氯甲烷(1：1，)混合溶剂提取样品中的待测组分，经中性硅胶柱、双层碳可逆管柱净化后，采用GC—QQQ—MS／MS在多反应监测(MRM)模式下进行内标法定量。仪器分析条件：EI模式，多反应监测(MRM)，电离电压70eV；DB-5MS毛细管柱(60m×0．25lqllTli．d．，0．25m)；进样口、离子源、四极杆和传输线温度分别为：280，230，150和300℃；碰撞流量1．5mL／min，淬火流量2．25mIJrnin；载气，He(1．0mL／min)。结果表明：d—PAHs，C1一PAHs和Br

3、·PAHs回收率在70％～118％之间，相对标准偏差(RSD)≤12％，仪器检出限在0．4～5．0Pg之间。将该方法应用于我国某地区土壤样品的分析，∑C1-PAHs和∑Br—PAHs浓度分别在725～1012pg／g和3532～5924pg／g之间。关键词氯代多环芳烃；溴代多环芳烃；气相色谱-三重四极杆串联质谱；土壤1引言氯代多环芳烃(C1一PAHs)和溴代多环芳烃(Br—PAHs)是多环芳烃(PAHs)上的一个或多个氢原子被氯原子和溴原子取代或加合而形成的芳香烃类化合物，从结构上看是二英与多环芳烃的杂交体⋯(图1)，其形成机理与二嗯英、PAHs类似J。毒理研

4、究初步表明，C1．PAHs和Br—PAHs具有类似二嗯英的致癌、致畸、致突变毒性_4J，对生态环境和人类健康具有一定的潜在危害，其环境分布及形成机理逐渐引起世界各国学者的关注。已有研究表明，汽车尾气排放、固体废弃物焚烧、化石燃料燃烧、电子垃圾粗放式拆解以及其它含氯／溴化学工业过程均可产生C1一PAHs或Br．PAHs【10]。目前已在焚烧炉飞灰、城市大气旧、汽车尾气地、漂白纸浆，H]、电子垃圾拆解地区的土壤／生物体，。等环境样品中检测到C1．PAHs或Br—PAHs，已确定结构的有20种C1一PAHs和11种Br．PAHs。目前，除少量文献报导采用高分辨气相一

5、高分辨质谱(HRGC．HRMS)，，和全二维气相色谱一飞行时间质谱(GCxGC．HRTOF—Ms)外，绝大多数采用低分辨气相．质谱(GC—MS)进行C1．PAHs和Br—PAHs的分析检测。由于目标化合物在环境中含量低、异构体种类繁多、检测过程中干扰离子多，因此准确定量难度较大。气相色谱一三重串联四极杆质谱联用仪(GC—QQQ-MS／MS)与HRGC—HRMS和GCxGC—HRTOF—MS相比硬件相对便宜，分析成本低；而相对于低分辨质谱，三重四级杆串联质谱可通过多反应监测模式(MRM)对一级质谱无法区分的干扰离子进一步确认，同时排除基质干扰，提高目标化合物检测

6、的选择性和灵敏度。本研究在已有C1一PAHs和Br．PAHs研究成果的基础上，优化了样品净化方法，采用Gc．QQQ．MS／MS建立了土壤样品中C1一PAHs和Br-PAHs的分离分析方法，并应用于实际土壤样品中C1．PAHs和Br．PAHs的分析。目前尚未见利用GC—QQQ．MS／MS测定C1一PAH，Br．PAH的报道。2实验部分2．1仪器与试剂气相色谱-三重串联四极杆质谱联用仪(Agilent7000AGC—QQQ—MS／MS)，双层碳可逆管(Dual-LayerCarbonColumn，美国色谱科公司(SUPELCO))。2013-04-23收稿；201

7、3-06-25接受本文系国家自然科学重点基金资助项目(No．41130752)E—mail：zhiqiang@gig．RC．(31'1分析化学第41卷：x2X766543氯／溴代葸氯代菲氯／溴代荧蒽Chloro-phenanthreneeChloro-orbromo．fluomnthene一2l2l65氯／溴代芘氯代菌氯／溴代苯并【a懦氯／溴代苯并【a]芘Chioro-orbromo·pyreneCh

8、oro．chr'cseneChloro—oi"bromo．ch

9、O1；O．Orbromo．benz[a]anthracenebenzo[a]pyrene图1典型

10、C1-PAHs和Br—PAHs的化学结