用具有高性能電子線路的6890/5973 inert GC/MSD進行USEPA半揮發物快速分析

前言

　　USEPA方法8270用于同時測定酸、堿和中性的半揮發性混合物。大多數實驗室在25到40分鐘的色譜運行時間內要測定70-100個化合物。實驗室都想減少分析時間，提高生產率。這類分析所需要的校正范圍取決于實驗室的工作說明(SOW)。曾經采用過20-160 ng的線性范圍。隨著更新的氣相色譜/質譜(GC/MS)系統靈敏度的提高，實驗室傾向于降低最低檢測限，并將校正范圍向下推至1 ng。

　　安捷倫帶高性能電子線路的6890/5973 inert GC/MSD(氣相色譜/質量選擇檢測器)系統，就是為滿足更快分析和更低最低檢測限的要求而設計的。現在可以實現更快速掃描而不丟失信號。使用更小內徑的色譜柱，如0.18 mm內徑，使分析時間更短，同時在更窄的色譜峰上又能保持足夠的數據點。

　　惰性離子源可使更少的物質注入色譜柱中，保持了質譜儀的性能。所以，進樣量要和0.18 mm柱相匹配。使用惰性離子源的性能比較以前已經發表過[1,2]。

　　本應用報告將介紹安捷倫帶高性能電子線路的6890/5973 inert在USEPA方法8270中的應用。用更小內徑的色譜柱，以更快的掃描速度，可以在15分鐘內進行分析，并符合方法8270的標準。

實驗

　　表1列出了推薦使用的儀器操作參數。這些是起始條件，還可以再優化。

　　校正用的標準品來自Accustandard，New Haven，CT(部件號M-8270-IS-WL-0.25x至10x)。含有9個濃度水平的74種目標化合物，6種40 ppm的內標。

　　用脈沖不分流進樣最大限度地減少了襯管內分析物的停留時間，從而減少了活性化合物的丟失。如果沒有脈沖進樣，只有色譜柱流速，將要花費太長的時間清掃900 μL的襯管容積。

　　進樣口使用方法8270最普通的襯管(部件號5181-3316)。它不含可能造成活性化合物降解的玻璃棉。也可以用其它襯管，這方面的詳細討論參見參考文獻1。

　　階升3中25℃/min升溫需要使用Agilent 6890 240V柱箱。

　　用120V柱箱需要更高的溫度下才達到20℃/min，分析時間可能稍長。

　　最近推出了各種尺寸的DB5.625柱。0.5 μL進樣量最適合這種柱子。這種柱子極高的分離度使柱子能承受更高的初始溫度，55℃，而不是40℃。這使得冷卻時間縮短了5分鐘以上，從而提高了實驗室生產率。用表1中的操作參數，能使80 ppm校正濃度或更低濃度的苯并[b]熒蒽和苯并[k]熒蒽滿足方法8270的分離度要求。

　　以前的工作已經表明，用6 mm拉出極透鏡代替標準的3 mm透鏡，能夠在寬校正范圍內改善線性[1]。雖然這里沒有顯示，這個比較結果在高性能電子線路系統上也能重復。6 mm透鏡也包含在安捷倫工具包(部件號G2860A)中。

　　用自動DFTPP目標調諧對5973 inert進行調諧。為了確保符合方法8270 DFTPP的標準，在進行DFTPP調諧之前，應采取下列步驟。
　　1. 用Tune Wizard，將Mass 50 Target Abundance設置為1.3%，Emission Current設置為25，如圖1a-1f所示。

　　2. 按如下步驟編輯調諧宏程序：
　　a 從MSDChem\msexe文件夾中拷貝atune73.mac
　　b 把atune73.mac的拷貝粘貼到MSDChem\msexe文件夾中。文件名為Cope of atune73.mac。保存這個文件的原始拷貝
　　c 在Notepad中打開atune73.mac。參見圖2a-2h

　　d 點擊Edit>Find，在Find What 欄中鍵入samples
　　e 點擊Find Next
　　f 樣品值從3改到1
　　g 平均值從3改到6
　　h 保存文件，關閉Notepad

　　以前的工作證明，用25 μA的發射電流代替35 μA的默認值，可以改善寬校正范圍的線性。改變調諧宏程序，使調諧過程中的采樣速率能夠和數據采集過程的采樣速率相匹配。系統在2^1調諧，在2^1采集數據。這些改變使DFTPP進樣能可靠地通過方法8270的標準。

　　請記住，如果進行自動調諧，調諧宏的改變也有反映。Atune73.mac拷貝包含沒有改變的宏。

　　數據采集速率從平常的2^2變成2^1，保持了足夠的靈敏度。作為結果，每秒掃描5.92次可以在1.8 s寬的峰上得到10個數據點。

結果

　　系統在9個濃度水平上進行了校正：1、2、5、20、50、80、120、160、200 ppm。5 ppm水平的TIC(總離子色譜圖)見圖3。峰形良好，分析時間不到15分鐘。在11.4分鐘可見苯并[b]熒蒽和苯并[k]熒蒽的分離。每個校正濃度水平含74個化合物，以及6個40 ppm的內標。

　　GC/MSD化學工作站自動計算出了每個化合物的RRF(相對響應因子)。通過計算每個化合物校正范圍內RRF的%RSD(百分相對標準偏差)測定線性。也可以通過與Excel結合的軟件自動計算。

　　USEPA方法8270為相應的RRF和%RSD都確定了標準。最低系統性能用四種活性化合物SPCC(系統性能檢查化合物)測定，用平均RRF測量。

　　表2列出了方法8270D SPCC標準和5973 inert的性能。5973 inert的數據輕松超過了8270D標準，非常有利于降低校正范圍的底線。這種性能優勢可以使系統在進行必要的維護前分析更多的樣品。

　　線性見表3。方法8270規定，這組校正檢查化合物(CCC)符合30%RSD標準。%RSD通過每個校正水平RRS的測定計算。所有校正檢查化合物都能通過校正范圍2-200 ppm的標準。由于已知的活性，在1-200 ppm范圍內，五氯苯酚沒有通過。

　　這里顯示的良好線性緣于許多因素，包括調諧、大孔透鏡、高性能電子線路等。新的電子線路可以使用2^1的掃描速率，并保持最高靈敏度。從而改善了信噪比，更容易在一個峰上得到更多的數據點，更重復的峰積分結果。

結論

　　帶高性能電子線路的Agilent 6890/5973 inert在更快掃描速率下提高了靈敏度。更快的掃描速率可以使用0.18 mm內徑柱，從而使分析時間更短，并縮短了冷卻時間。74種分析物和6種ISTD的分析可以在不到15分鐘內完成。EPA方法8270D調諧標準可以常規達到。SPCC性能和校正檢查化合物線性也能在比以前更寬的校正范圍內符合要求。通過縮短分析時間、加快冷卻速度、更方便的峰積分和使用更寬的線性范圍，提高了生產率。