用具有高性能电子线路的6890/5973 inert GC/MSD进行USEPA半挥发物快速分析

前言

　　USEPA方法8270用于同时测定酸、碱和中性的半挥发性混合物。大多数实验室在25到40分钟的色谱运行时间内要测定70-100个化合物。实验室都想减少分析时间，提高生产率。这类分析所需要的校正范围取决于实验室的工作说明(SOW)。曾经采用过20-160 ng的线性范围。随着更新的气相色谱/质谱(GC/MS)系统灵敏度的提高，实验室倾向于降低最低检测限，并将校正范围向下推至1 ng。

　　安捷伦带高性能电子线路的6890/5973 inert GC/MSD(气相色谱/质量选择检测器)系统，就是为满足更快分析和更低最低检测限的要求而设计的。现在可以实现更快速扫描而不丢失信号。使用更小内径的色谱柱，如0.18 mm内径，使分析时间更短，同时在更窄的色谱峰上又能保持足够的数据点。

　　惰性离子源可使更少的物质注入色谱柱中，保持了质谱仪的性能。所以，进样量要和0.18 mm柱相匹配。使用惰性离子源的性能比较以前已经发表过[1,2]。

　　本应用报告将介绍安捷伦带高性能电子线路的6890/5973 inert在USEPA方法8270中的应用。用更小内径的色谱柱，以更快的扫描速度，可以在15分钟内进行分析，并符合方法8270的标准。

实验

　　表1列出了推荐使用的仪器操作参数。这些是起始条件，还可以再优化。

　　校正用的标准品来自Accustandard，New Haven，CT(部件号M-8270-IS-WL-0.25x至10x)。含有9个浓度水平的74种目标化合物，6种40 ppm的内标。

　　用脉冲不分流进样最大限度地减少了衬管内分析物的停留时间，从而减少了活性化合物的丢失。如果没有脉冲进样，只有色谱柱流速，将要花费太长的时间清扫900 μL的衬管容积。

　　进样口使用方法8270最普通的衬管(部件号5181-3316)。它不含可能造成活性化合物降解的玻璃棉。也可以用其它衬管，这方面的详细讨论参见参考文献1。

　　阶升3中25℃/min升温需要使用Agilent 6890 240V柱箱。

　　用120V柱箱需要更高的温度下才达到20℃/min，分析时间可能稍长。

　　最近推出了各种尺寸的DB5.625柱。0.5 μL进样量最适合这种柱子。这种柱子极高的分离度使柱子能承受更高的初始温度，55℃，而不是40℃。这使得冷却时间缩短了5分钟以上，从而提高了实验室生产率。用表1中的操作参数，能使80 ppm校正浓度或更低浓度的苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽满足方法8270的分离度要求。

　　以前的工作已经表明，用6 mm拉出极透镜代替标准的3 mm透镜，能够在宽校正范围内改善线性[1]。虽然这里没有显示，这个比较结果在高性能电子线路系统上也能重复。6 mm透镜也包含在安捷伦工具包(部件号G2860A)中。

　　用自动DFTPP目标调谐对5973 inert进行调谐。为了确保符合方法8270 DFTPP的标准，在进行DFTPP调谐之前，应采取下列步骤。
　　1. 用Tune Wizard，将Mass 50 Target Abundance设置为1.3%，Emission Current设置为25，如图1a-1f所示。

　　2. 按如下步骤编辑调谐宏程序：
　　a 从MSDChem\msexe文件夹中拷贝atune73.mac
　　b 把atune73.mac的拷贝粘贴到MSDChem\msexe文件夹中。文件名为Cope of atune73.mac。保存这个文件的原始拷贝
　　c 在Notepad中打开atune73.mac。参见图2a-2h

　　d 点击Edit>Find，在Find What 栏中键入samples
　　e 点击Find Next
　　f 样品值从3改到1
　　g 平均值从3改到6
　　h 保存文件，关闭Notepad

　　以前的工作证明，用25 μA的发射电流代替35 μA的默认值，可以改善宽校正范围的线性。改变调谐宏程序，使调谐过程中的采样速率能够和数据采集过程的采样速率相匹配。系统在2^1调谐，在2^1采集数据。这些改变使DFTPP进样能可靠地通过方法8270的标准。

　　请记住，如果进行自动调谐，调谐宏的改变也有反映。Atune73.mac拷贝包含没有改变的宏。

　　数据采集速率从平常的2^2变成2^1，保持了足够的灵敏度。作为结果，每秒扫描5.92次可以在1.8 s宽的峰上得到10个数据点。

结果

　　系统在9个浓度水平上进行了校正：1、2、5、20、50、80、120、160、200 ppm。5 ppm水平的TIC(总离子色谱图)见图3。峰形良好，分析时间不到15分钟。在11.4分钟可见苯并[b]荧蒽和苯并[k]荧蒽的分离。每个校正浓度水平含74个化合物，以及6个40 ppm的内标。

　　GC/MSD化学工作站自动计算出了每个化合物的RRF(相对响应因子)。通过计算每个化合物校正范围内RRF的%RSD(百分相对标准偏差)测定线性。也可以通过与Excel结合的软件自动计算。

　　USEPA方法8270为相应的RRF和%RSD都确定了标准。最低系统性能用四种活性化合物SPCC(系统性能检查化合物)测定，用平均RRF测量。

　　表2列出了方法8270D SPCC标准和5973 inert的性能。5973 inert的数据轻松超过了8270D标准，非常有利于降低校正范围的底线。这种性能优势可以使系统在进行必要的维护前分析更多的样品。

　　线性见表3。方法8270规定，这组校正检查化合物(CCC)符合30%RSD标准。%RSD通过每个校正水平RRS的测定计算。所有校正检查化合物都能通过校正范围2-200 ppm的标准。由于已知的活性，在1-200 ppm范围内，五氯苯酚没有通过。

　　这里显示的良好线性缘于许多因素，包括调谐、大孔透镜、高性能电子线路等。新的电子线路可以使用2^1的扫描速率，并保持最高灵敏度。从而改善了信噪比，更容易在一个峰上得到更多的数据点，更重复的峰积分结果。

结论

　　带高性能电子线路的Agilent 6890/5973 inert在更快扫描速率下提高了灵敏度。更快的扫描速率可以使用0.18 mm内径柱，从而使分析时间更短，并缩短了冷却时间。74种分析物和6种ISTD的分析可以在不到15分钟内完成。EPA方法8270D调谐标准可以常规达到。SPCC性能和校正检查化合物线性也能在比以前更宽的校正范围内符合要求。通过缩短分析时间、加快冷却速度、更方便的峰积分和使用更宽的线性范围，提高了生产率。