土壤中塑化剂的表面解吸常压化学电离质谱成像法研究.pdf

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1、第42卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第4期2014年4月ChineseJournalofAnalyticalChemistry547～551DOI：10．3724／SP．J．1096．2014．30910土壤中塑化剂的表面解吸常压化学电离质谱成像法研究王楠楠王海东丁健桦欧阳永中朱小兵陈焕文(东华理工大学江西省质谱科学与仪器重点实验室，南昌330013)摘要采用表面解吸常压化学电离(SDAPCI)串联质谱成像技术，建立了一种能在无需样品预处理条件下直接对土壤中的塑化剂邻苯二甲酸二乙酯(DEP)的分布情况进行分析的新方法。利用碰撞诱导解离串联质谱法

2、对待测物母离子进行了结构鉴定，排除检测结果的假阳性；分别选择质子化DEP(m／z223)及其特征峰碎片离子(m／z177)对土壤固体表面进行二维质谱扫描，通过质谱成像数据处理获得DEP的一二级质谱影像图。结果表明，未经任何样品预处理的实际土壤固体表面的DEP呈团簇或颗粒状不均匀分布，经雨水浸润后的土壤样品中的DEP分布发生了变化。本方法获得的空间分辨率为0．25mm。，单个像素的采集时间为4．5s，为复杂基体中塑化剂的含量和分布情况的研究提供了一种新思路。关键词表面解吸常压化学电离串联质谱；邻苯二甲酸二乙酯；土壤；质谱影像图1引言邻苯二甲酸酯类物质(Phth

3、alateesters，PAEs)又称酞酸酯，主要用作塑料制品的增塑剂。PAEs被称作“第二个全球性多氯联苯(PCBs)污染物”，随着工业烟尘沉降、污水灌溉、垃圾焚烧、农用塑料薄膜和杀虫剂的使用等，对土壤造成了严重污染，并通过迁移转化最终在人体内富集，引发心血管病、癌症、畸形等疾病』。目前，对环境样品提取物中的PAEs进行检测的主要方法有高效液相色谱(HPLC)。。、液相色谱一质谱联用(Lc—Ms)]、气相色谱一质谱联用(cc—Ms)}m等技术，但上述方法都需经过色谱分离等繁琐耗时的样品预处理过程¨，无法获取实际土壤中DEP的含量和分布情况，因此迫切需要建立

4、一种操作简单、有效的方法来满足土壤中PAEs的快速检测。表面解吸常压化学电离(SDAPCI)12]技术，结合了大气压化学电离(APCI)电晕放电技术¨和电喷雾解吸电离技术(DESI)15[的优点，无需样品预处理、常压下对固体表面进行痕量分析、高灵敏度、高特异性，已成功应用于食品¨、药品]、农残检测¨、纺织品等多个领域。本研究利用表面解吸常压化学电离串联质谱(SDAPCI．MS)成像技术，对土壤固体表面的塑化剂邻苯二甲酸二乙酯(DEP)含量和分布情况进行直接分析。2实验部分2．1仪器与试剂LTQ．XL型离子阱质谱仪(美国热电Finnigan公司，配有Xcali

5、bur数据处理系统)；电移台及Sc系列步进电机控制器(北京北光世纪仪器有限公司，配有绝缘样品承载台)；SDAPCI离子源(东华理工大学研制)121；AM413TDino．LiteUSB数码显微镜(台湾华堂光学实业有限公司)。本实验中所用的玻璃器皿都经过60cC去离子水超声清洗。邻苯二甲酸二乙酯(分析纯，上海青析化工科技有限公司)；棉质眼镜布平铺固定于载玻片上作为土壤样品的载体。土壤样品采自江西南昌某校园的表层土壤(厚度约为0～5cm)：样品1：取自未经任何处理的土壤固体表面，直接进行质谱扫描；样品2：向样品1表面均匀滴加适量去离子水后，进行质谱扫描。2．2实

6、验方法质谱条件：正离子检测模式，扫描范围m／z50～500，电离电压为3．5kV，毛细管电压为10V，透镜2013_o9—18收稿12014~1—20接受本文系国家自然科学基金(No．21265001)，蛋白质组学国家重点实验室开放课题基金(No．SKLP一0201105)，教育厅科技计划项目(N0．GJJ11022)资助}E—mail：chw8868@gmail．com分析化学第42卷电压为90V，离子传输管温度为200℃，母离子选择窗口为1．6Da，碰撞能量为30％，其它参数采用系统自动优化值。高电压放电针HighvoltageDischargeneed

7、leSDAPCI离子源实验装置如图1所示。通常将放电针与样品表面间的倾斜夹角()设为45。，放电针尖与样品表面的距离(a)约3～5mlTl，放电针尖与质谱仪离子进样口间距(b)为10mm。实验前白定义扫质谱进样L】MS描方向(如图1中XYZ三维调节)及原点，并用数码显微镜拍下扫描区域的照片，以便与质谱影像结果进行对比。实验时小心地将样品置于三维调节电移平台上，根据Glassslide样品面积大小设置步进电机控制器的相关参数，其中方向扫描范围为10mII1，扫描图1实验装置示意图Fig．1Schematicofthesurfacedesorptionatmos

8、phericpressure速度为3．3mm／min