GCMS-TQ8050 NX,二噁英分析新武器
導 讀
二噁英是《斯德哥爾摩公約》中*被列入的12種鹵代持久性有機污染物(POPs)之一,擁有*的強毒性,其來源和成因復雜多樣,撲朔迷離。而由二噁英導致的環境公害事件,曾給人類帶來無法忘卻的傷痛與教訓,其在自然界的含量卻低的可怕,被稱作“看不見的敵人”。今天我們就來聊聊:二噁英類物質及其檢測。
二噁英類物質是一類含有苯環結構的特定有機化合物的總稱,包括多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)和類二噁英多氯聯苯(DL-PCBs)等,有高持久性、高生物放大和高生物毒性等特點。其中17種2,3,7,8位氯取代的PCDD/Fs和12種DL-PCBs同族體被認為對人類和生物危害嚴重。與絕大多數屬于殺蟲劑類或工業類產品的POPs不同,二噁英(PCDD/Fs)是屬于無意排放類POPs。其環境來源主要包括廢物焚燒、鋼鐵生產、有色金屬冶煉,以及化學品生產副產物等,二噁英可以通過煙氣排放進入大氣,并隨著干沉降和濕沉降遷移至土壤和水體中。環境介質中的二噁英被生物體吸收后,可通過食物鏈富集至人體。有研究指出,普通人群暴露的二噁英90%以上來源于動物源性食物攝入。由于二噁英含量極低,且容易受其他結構類似物質干擾,對于二噁英的檢測分析一直是分析化學的難點。
高分辨磁質譜(HRGC/HRMS)是二噁英分析的“金標準”,現行的國內外二噁英檢測標準也主要以HRGC/HRMS為主,而HJ 650則是使用氣相色譜四極桿質譜儀(選擇離子測定方法)對二噁英進行篩查的國家標準,歐盟2014年發布了EU 2014/589和EU2014/709號法規,將氣相色譜-三重四極桿質譜儀(GC-MS/MS)作為評判食品和飼料中二噁英及類二噁英多氯聯苯的是否符合高限值要求的確證方法,更具有里程碑式意義。
目前國內外二噁英分析部分標準
島津應對方案
作為科學儀器供應商,島津公司通過強大的技術創新和應用開發能力,為國內用戶提供的分析儀器和全面的解決方案,針對環境和食品領域二噁英的不同分析和*,島津公司開發了不同的分析方法。
環境篇
早在2015年,島津公司與中科院生態環境研究中心二噁英實驗室(POPs監測示范實驗室)聯合利用島津GCMS-TQ8050推出環境中二噁英分析方法包。該方法包由二噁英MRM數據庫、方法文件和報告制作工具等構成。方法文件中事先登錄了GCMS優化的分析條件(包含MRM離子對和碰撞能量),方法文件中登錄的測定化合物的保留時間可利用GCMS Solution軟件中的保留時間校正功能(AART)來校正,方法包可以直接移植到客戶實驗室。
下圖為使用島津GCMS-TQ8050和HRGC/HRMS對環境(大氣、土壤和秸稈)中PCDD/Fs進行分析比對的結果。以HRGC/HRMS的測定結果作為參考值。每個樣品在GC-MS/MS上重復進樣6次以驗證GC-MS/MS方法測定結果的精密度。結果表明,GC-MS/MS分析環境介質中PCDD/Fs的結果,準確性和精密度均良好。
PCDD/Fs總離子流圖及樣品比對結果
(A為大氣;B為土壤;C為秸稈)
食品篇
食品中的二噁英含量較環境中更低,因此對儀器靈敏度的要求更高。在保留原有應對環境介質二噁英分析方案/方法包的基礎上,2019年底,島津推出了Boosted Efficiency Ion Source (BEIS)離子源,通過在EI模式下優化電子束的聚焦點使電離效率更大化,靈敏度較常規離子源有了顯著的提升,進一步提升針對二噁英等的超痕量化合物GC-MS/MS檢測分析能力。
GCMS-TQ8050 NX和BEIS離子源
對若干動物源性食品中的PCDD/Fs和DL-PCBs進行檢測,無論從單體和總量上,GCMS-TQ8050 NX的結果與*(NIPH)給出的基于多家實驗室(以HRMS為主)結果產生的TEQ參考值一致性良好。
PCDD/Fs(A)和DL-PCBs(B)TIC譜圖
樣品中PCDD/Fs和DL-PCBs部分組分結果(pg/g)
隨著GC-MS/MS技術的愈加成熟,其逐步取代HRGC-HRMS應用于諸如二噁英類超痕量物質的分析或是大勢所趨。島津公司與國內外二噁英實驗室的客戶合作,推出食品和環境中二噁英和類二噁英多氯聯苯GC-MS/MS分析的應用文集和方法包(Dioxins method package)。方法包可直接移植到客戶實驗室,幫助相關領域的客戶迅速應對歐盟和我國相關標準對二噁英類物質分析的要求。
撰稿人:尹戈、田菲菲