气质联用中性丢失扫描定性含氯化合物的方法

李燕莹，易云婷，陈贤驰，容俊楠，陈佩仪，彭程*

广州市食品检验所（广州 510000）

在气相色谱-三重四极杆质谱的各种扫描方法中，中性丢失扫描模式的工作状态是四极杆1和四极杆2同时进行全扫描模式，两者扫描的质量会有固定差值，如果某个化合物的离子在碰撞池中经过碰撞丢失了特定质量的中性基团，并且这个中性基团的质量刚好是扫描时设定好的质量差，则最后只会得到该化合物的信号，不会有其他信号的干扰。在大分子检测领域，中性丢失扫描模式已经被报道用于一些复杂化合物组成体系的快速筛查[1-4]。而在小分子检测领域，有机卤素化合物是测试热门[5-6]，其中有机氯农药在环境中存在时间长久，降解缓慢，对人体健康造成较大危害[7]；在塑料制品中加入的阻燃剂多氯联苯类的化合物则有致癌、生殖毒性、免疫毒性等危害，并且在环境水体土壤中均有检出[8-9]。在中性丢失扫描模式中，有机氯化合物丢失35 U，有机溴化合物丢失79 U是常见现象。此次试验拟开发一种中性丢失扫描模式的方法，有利于在复杂体系中对有机氯化合物进行快速定性。

1 材料与方法

1.1 主要材料与试剂

六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱农药标准品，100 μg/mL，农业部环境保护科研监测所；60多种化合物混合标准品，自制；乙酸乙酯，色谱纯，德国Meker公司；正己烷，色谱纯，德国Meker公司。

1.2 标准溶液的制备

准确移取500 μL的六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱标准品置10 mL容量瓶中，用乙酸乙酯-正己烷（1：9，V/V）溶液溶解并定容至刻度，得到5 μg/mL的混合标准溶液，置于5 ℃的冰箱中保存。

1.3 主要仪器与设备

Intuvo 9000气相色谱仪，美国Agilent公司；7000D串联质谱仪，美国Agilent公司；氮吹仪，美国Organomation公司；离心机，美国Beckman公司；涡旋混合器，德国Heidolph公司；超纯水机，法国Millipore公司。

1.4 试验条件

1.4.1 色谱条件

色谱柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升温程序：60 ℃保持1 min，以40 ℃/min升至280 ℃，保持2 min；载气（He）流速：1.2 mL/min；进样口温度：280 ℃；进样量：1 μL；不分流进样。

1.4.2 质谱条件

离子源温度280 ℃；四极杆1温度150 ℃，四极杆2温度150 ℃；碰撞气N2流速1.5 mL/min，猝灭气He流速2.25 mL/min；传输线温度280 ℃；溶剂延迟2.6 min；全扫描模式扫描范围35～400 U，扫描速度200 ms，阈值100，增益2；中性丢失扫描模式丢失35 U；MS1扫描范围70～400 U，阈值100，增益2。

2 结果与分析

首先，对含有六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱的混合标准溶液进行全扫描模式和中性丢失（-35 U）扫描。全扫描模式的总离子流色谱图（total ion chromatogram，TIC）（图1）通过谱库检索确定各个组分的保留时间，然后得到中性丢失扫描模式的TIC图（图2），从相同的保留时间上对应找到六六六、甲基毒死蜱、滴滴涕、滴滴伊四个化合物峰。

图1 六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱的混合标准溶液的全扫描模式的TIC图

图2 六六六、滴滴涕、滴滴伊、甲基毒死蜱的混合标准溶液的中性丢失扫描模式的TIC图

为了进一步确认中性丢失扫描模式的各个峰信号，又分别提取六六六的全扫模式质谱图（图3）以及中性丢失（-35 U）扫描模式质谱图（图4）进行对应比较，可以发现m/z181.1，m/z183.1等含有氯原子的碎片在两张质谱图上均有出现，并且在六六六的中性丢失扫描模式质谱图中出现的离子峰，从相对丰度和质量轴看，很多均满足多个氯原子的同位素分布模式，可以确认中性丢失扫描模式的TIC图中的1号峰为六六六无误。

然后对一个混合了60多种化合物的样品进行全扫描、中性丢失（-35 U）扫描，对比结果的TIC图见图5。可以清晰地看到-35 U的中性丢失扫描模式可以不受样品所含成分影响，只检测出含氯的化合物。

含溴的化合物在诱导碰撞解离（Collision-Induced Dissociation，CID）反应中有丢失79 U的特性，我们也感兴趣如果进行-79 U的中性丢失扫描是否会选择性的得到含溴化合物的信号，特意也做了同一样品，比较全扫描模式和中性丢失（-79 U）扫描模式的信号（图6），结果符合预期，在中性丢失（-79 U）扫描的TIC图只能看到含溴化合物的结果。

图3 六六六的全扫模式质谱图

图4 六六六的中性丢失（-35 U）扫描模式质谱图

图5 多化合物标样的中性丢失（-35 U）扫描色谱图（上）及全扫描模式色谱图（下）

图6 多化合物标样的中性丢失（-79 U）扫描色谱图（上）及全扫描模式色谱图（下）

试验进一步研究了在不同CE下各个化合物的响应和CE的关系，结果见表1。不同碰撞电压下六六六进行中性丢失（-35 U）扫描模式质谱图见图7。

表1 各个化合物的响应和CE的关系

图7 不同碰撞电压下六六六进行中性丢失（-35 U）扫描模式质谱图

可以发现，每个化合物的最大响应值对应的CE不同，原因在于每个化合物的离子稳定性不同，CID反应产物离子响应不同；并且在固定的碰撞电压下，化合物的中性丢失扫描模式质谱图变化不大，所以可以将所得中性丢失扫描模式质谱图自建谱库，之后若有未知物，可以直接用所建谱库进行谱库检索定性。对比传统的全扫描模式采集模式，此方法优势在于TIC图上的峰很少有离子干扰，在谱库检索定性中可以省去质谱图背景扣除或解卷积提取质谱图的操作。

试验还进一步研究在中性丢失扫描模式是否会像全扫描模式一样，样品的浓度和其响应呈正比关系。选择CE=20进行此方法的定量研究。将5 μg/mL的混合标准溶液，用乙酸乙酯-正己烷（1：9）溶液稀释配制成1.25，2.5和5 μg/mL的系列标准溶液，在相同的测试条件下进行检测，结果见表2。在此浓度范围中，各个化合物的线性尚可，也可以用中性丢失扫描模式的方法进行小范围定量的操作。

表2 在1.25～5 μg/mL质量浓度范围内样品的浓度和其响应的关系

3 结论

在气相色谱质谱检测中，传统的负CI模式虽然可以选择性地检测卤素系化合物，但是需要更换CI离子源，从EI到CI模式下仪器还需要一天左右的准备时间，并且CI实验一般需要甲烷作为反应气，成本高且安全性低。使用中性丢失扫描模式可以在不改变现有仪器硬件条件下，专一性地检测含卤素的化合物。如果预先建立好中性丢失扫描模式的质谱图谱库，更可以精确进行谱库检索定性，并且在一定浓度范围内线性良好，可以用于定量，是一种在特定条件下较为简便的方法。