土壤、沉积物中酮醚类化合物检测方案(自动进样器)

SSL-CA20-619Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-417 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.-Analytical Applications CenterTel：86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn HS-GCMS 法测定土壤和沉积物中21种酮类和醚类化合物 GCMS-417 摘要：本文参照《土壤和沉积物酮类和醚类化合物的测定顶空/气相色谱-质谱法》 (征求意见稿)，使用AOC-6000 多功能自动进样器结合岛津 GCMS-QP2020 NX 气质联用仪，采用氟苯作为内标，建立了一套快速、准确分析土壤及沉积物中21种酮类和醚类化合物的检测方法。21种目标组分在1-100 ug浓度范围内线性良好；最低浓度点标准样品连续进样6针，峰面积相对标准偏差均小于10%；0.5、5.0和50mg/kg三个添加水平下，回收率在78~119% 之间。结果表明，该方法简单方法、灵敏度高，能够完全满足《土壤和沉积物酮类和醚类化合物的测定顶空/气相色谱-质谱法》标准要求，可用于环境检测实验室日常检测工作。 关键词：气相色谱质谱联用仪 顶空进样 土壤 沉积物酮醚类化合物 吸道粘膜产生不利影响。 为规范土壤和沉积物中酮类和醚类化合物的测定方法，生态环境部颁布了《土壤和沉积物酮类和醚类化合物的测定顶空/气相色谱-质谱法》 (正求意见稿)，其中规定了土壤和沉积物中21种典型酮类和醚类化合物的测定方法。本文以此为参考，建立了一套快速测定土壤和沉积物中21种酮类和醚类化合物含量的方法，可以在环境检测实验室中广泛推广。 GCMS-QP2020NX气相色谱-质谱联用仪 AOC-6000 多功能进样器 1.2分析条件 AOC-6000条件： 加热平衡温度：60℃ 进样针温度：90℃ 加热平衡时间：30 min 进样量：1000uL GCMS条件： 色谱柱： SH-Rxi-624MS (60m×0.25 mm× 1.4 um)柱温程序：35℃(3 min)_10℃/min_150℃ (8.5 min) 进样口温度：150℃ 载气控制方式：恒定线速度 离子源温度：230C 线速度：27.8 cm/sec 色谱质谱接口温度：250℃ 进样方式：分流进样(分流比50：1) 检测器电压：调谐电压+0.1kV 离子化方式：EI 采集模式： Scan，离子信息见表1 结样品前处理 图1 样品前处理流程图 结果与讨论 3.1酮醛化合物标准溶液谱图 21种酮类和醚类化合物及内标物氟苯混合标准溶液色谱图见图2所示，各组分信息见表1，各组分质量色谱图见图3. 图2 21种酮类和醚类化合物及内标物 TIC图(100 ug) 图3 部分化合物质量色谱图 (2.0 ug) 表1 化合物各组分信息 No. 化合物名称 英文名称 CAS号 保留时间 (min) 定量离子 (m/z) 定性离子 (m/z) 乙醚 Ether 60-29-7 7.000 59 74，75 2 丙酮 Acetone 67-64-1 7.628 58 3 甲基叔丁基醚 Methyl tert-butyl ether 1634-04-4 8.611 73 57，45 4 二异丙基醚 Isopropyl ether 108-20-3 9.278 87 59，88 5 乙基叔丁基醚 Tert-butyl ethyl ether 637-92-3 9.797 59 87，88 6 2-丁酮 2-butanone 78-93-3 10.220 72 57 甲基叔戊基醚 Tert-amyl methyl ether 994-05-8 11.414 73 55，87 8 氟苯(内标) Fluobenzene 462-06-6 11.763 96 70，77 9 2-戊酮 2-pentanone 107-87-9 12.432 86 71，58 10 乙基叔戊基醚 Tert-amyl ethyl ether 919-94-8 12.505 59 73，101 11 3-戊酮 3-pentanone 96-22-0 12.684 57 86 12 甲基叔丁基酮 Methyl tert-butyl ketone 75-97-8 12.989 57 85，100 13 4-甲基-2-戊酮 4-methyl-2-pentanone 108-10-1 13.760 58 85，100 14 2-己酮 2-hexanone 591-78-6 14.944 58 85，100 15 环戊酮 Cyclopentanone 120-92-3 15.450 55 56，84 16 3-庚酮 3-heptanon 106-35-4 17.299 57 85，114 17 2-庚酮 2-haptanon 110-43-0 17.515 58 71，114 18 环己酮 Cyclohexanone 108-94-1 18.524 55 83，98 19 6-甲基2-庚酮 6-methyl-2-heptanone 928-68-7 19.518 58 95，110 20 二异丁基甲酮 2，6-dimethyl-4-hepta- none 108-83-8 19.768 85 57，142 21 3-辛酮 3-octanone 106-68-3 20.494 72 85，99 22 2-辛酮 2-octanone 111-13-7 20.818 58 71，128 3.2标准曲线和检出限 配制21种组分混合标准溶液系列，其中丙酮、2-丁酮、环戊酮、环己酮浓度为100、200、1000、2000、10000 mg/L， 其余组分浓度为10、20、100、200、1000 mg/L。分别移取 100pL各混标溶液液20 mL 顶空瓶内(瓶内预先加入10 mL 饱和氯化钠溶液和2g石英砂)，加入内标溶液后密封。顶空瓶中丙酮、2-丁酮、环戊酮、环己酮四个组分质量为 10~1000 ug， 其余组分质量为1~100 ug。 经 GCMS测定，得到各组分校准曲线，以目标组分与内标物的相对响应因子 (RRF)进行校正。根据最低浓度点标准样品以3倍信噪比计算各化合物组分的检出限，各组分标准曲线及检出限如表2所示。 图4 部分化合物标准曲线图 表2 各化合物标准曲线信息及检出限 No. 化合物 相关系数 (R) RRFRSD (%) 检出限(mg/kg) 乙醚 0.9998 7.4 0.021 2 丙酮 0.998 12.0 0.304 3 甲基叔丁基醚 0.9999 13.5 0.004 4 二异丙基醚 0.9995 19.1 0.003 5 乙基叔丁基醚 0.9997 16.6 0.001 6 2-丁酮 0.995 18.0 0.033 7 甲基叔戊基醚 0.9998 14.3 0.003 8 2-戊酮 0.9999 13.9 0.074 9 乙基叔戊基醚 0.9994 19.7 0.002 10 3-戊酮 0.9999 10.0 0.021 11 甲基叔丁基酮 0.9999 10.8 0.018 12 4-甲基-2-戈酮 0.9999 12.2 0.033 13 2-己酮 0.9998 10.0 0.046 14 环戊酮 0.9990 10.2 0.042 15 3-庚酮 0.9998 13.7 0.029 16 2-庚酮 0.9998 14.7 0.021 17 环己酮 0.998 14.7 0.033 18 6-甲基2-庚酮 0.9998 18.3 0.014 19 二异丁基甲酮 0.9998 19.1 0.005 20 3-辛酮 0.9999 17.0 0.025 21 2-辛酮 0.9998 17.5 0.030 3.3重复性测试 配制最低浓度点标准样品6个，依次连续进样，考察重复性，测定结果见表3。各化合物峰面积相对标准偏差((RSD)在1.3%~6.0%之间。 表3 重复性结果 No. 化合物名称 峰面积RSD( (%) No. 化合物名称 峰面积RSD (%) 1 乙醚 2.7 12 4-甲基-2-戊酮 1.9 2 丙酮 4.2 13 2-己酮 2.6 3 甲基叔丁基醚 1.9 14 环戊酮 3.2 4 二异丙基醚 2.4 15 3-庚酮 1.6 5 乙基叔丁基醚 1.8 16 2-庚酮 1.7 6 2-丁酮 3.6 17 环己酮 3.1 7 甲基叔戊基醚 1.4 18 6-甲基2-庚酮 1.7 8 2-戊酮 2.4 19 二异丁基甲酮 1.5 9 乙基叔戊基醚 1.3 20 3-辛酮 1.7 10 3-戊酮 1.4 21 2-辛酮 1.9 11 甲基叔丁基酮 1.4 3.4加标回收率 取空白样品，按照文中所述前处理方式，添加0.5、5.0和50 mg/kg三个不同浓度进行回收率测试，每个添加浓度平行处理3份。回收率结果见表4所示。0.5 mg/kg 加标浓度的平均回收率在79.9%~102.5%之间，RSD在2.3%~11.2%之间； 5.0 mg/kg加标浓度的平均回收率在78.1%~118.7%之间， RSD 在2.2%~18.0%之间；50 mg/kg加标浓度的平均回收率在 83.1%~99.4%之间，RSD 在 4.8%~20.5%之间。 表4回收率结果 No. 组分名称 添加水平(0.5mg/kg) 添加水平 (5.0mg/kg) 添加水平 (50 mg/kg) 平均回收率 RSD 平均回收率 RSD 平均回收率 RSD (%) (%) (%) (%) (%) (%) 乙醚 101.9 3.1 104.2 15.7 86.4 18.5 2 丙酮 87.9 11.2 83.2 8.6 89.6 6.5 3 甲基叔丁基醚 93.7 4.4 103.5 7.5 90.4 18.6 4 二异丙基醚 92.4 6.4 118.7 17.7 88.8 20.1 5 乙基叔丁基醚 94.3 5.6 115.5 16.3 88.7 19.7 6 2-丁酮 93.8 6.8 82.3 2.6 91.9 4.8 甲基叔戊基醚 93.7 6.4 111.6 15.0 90.0 18.9 8 乙基叔戊基醚 93.7 7.5 111.9 4.9 87.9 20.5 9 2-戊酮 79.9 3.8 90.9 18.0 83.1 17.3 10 3-戊酮 99.1 3.2 92.5 5.8 92.2 18.4 11 甲基叔戊丁基酮 93.8 3.7 97.5 8.8 92.7 17.6 12 4-甲基-2-戊酮 94.3 5.0 98.5 8.4 95.5 17.8 13 2-已酮 90.1 8.1 95.7 12.1 93.5 17.6 14 环戊酮 102.5 6.1 78.1 6.4 84.1 6.4 15 3-庚酮 93.3 3.6 98.7 7.6 95.2 18.1 16 2-庚酮 87.1 2.3 104.1 16.5 96.6 18.3 17 环己酮 88.0 10.6 79.6 6.1 88.3 7.1 18 6-甲基-2-庚酮 86.6 5.4 95.5 2.2 99.0 18.9 19 二异丁基甲酮 88.9 7.0 110.9 13.4 96.5 19.5 20 3-辛酮 85.2 4.5 98.1 6.9 97.2 19.1 21 2-辛酮 87.0 5.7 99.0 5.3 99.4 18.9 3.5样品测试结果 参照上文所述的前处理方法，分析了3份土壤样品，结果如表5所示： 图5某土壤样品分析谱图 表5土壤样品测定结果(mg/kg) No. 化合物名称 土壤#1 土壤#2 土壤#3 No. 化合物名称 土壤#1 土壤#2 土壤#3 1 乙醚 N.D. N.D. N.D. 12 4-甲基-2-戊酮 N.D. N.D. N.D. 2 丙酮 N.D. 12.68 23.40 13 2-己酮 N.D. N.D. N.D. 3 甲基叔丁基醚 N.D. N.D. N.D. 14 环戊酮 N.D. N.D. N.D. 4 二异丙基醚 N.D. N.D. N.D. 15 3-庚酮 N.D. N.D. N.D. 5 乙基叔丁基醚 0.01 0.012 N.D. 16 2-庚酮 N.D. N.D. N.D. 6 2-丁酮 N.D. 2.75 2.45 17 环己酮 N.D. N.D. N.D. 7 甲基叔戊基醚 0.014 0.01 0.01 18 6-甲基2-庚酮 N.D. N.D. N.D. 8 2-戊酮 N.D. N.D. N.D. 19 二异丁基甲酮 N.D. N.D. N.D. 9 乙基叔戊基醚 0.01 N.D. 0.01 20 3-辛酮 N.D. N.D. N.D. 10 3-戊酮 N.D. 0.13 0.14 21 2-辛酮 N.D. N.D. N.D. 11 甲基叔丁基酮 N.D. N.D. N.D. 注：N.D.表示未检出 结论 本使用 AOC-6000 多功能自动进样器结合岛津 GCMS-QP2020 NX气质联用仪，建立了一套快速、准确测定土壤及沉积物中21种酮类和醚类化合物的方法，在1~100ug 浓度范围内各目标组分线性良好；最低浓度点标准样品连续进样6针，各组分峰面积相对标准偏差均小于10%，重复性良好。三个不同浓度点的回收率测试，回收率在 78~119%之间。本方法简单快速，满足环境标准《土壤和沉积物酮类和醚类化合物的测定顶空/气相色谱-质谱法》 (征求意见稿)要求，可用于环境检测实验室日常检测工作。 岛津应用云 本文使用AOC-6000多功能自动进样器结合岛津GCMS-QP2020 NX气质联用仪，建立了一套快速、准确测定土壤及沉积物中21种酮类和醚类化合物的方法，在1~100μg浓度范围内各目标组分线性良好；最低浓度点标准样品连续进样6针，各组分峰面积相对标准偏差均小于10%，重复性良好。三个不同浓度点的回收率测试，回收率在78~119%之间。本方法简单快速，满足环境标准《土壤和沉积物 酮类和醚类化合物的测定 顶空/气相色谱-质谱法》（征求意见稿）要求，可用于环境检测实验室日常检测工作。