圖1 為AMDIS的截屏圖片:圖a為自來水總離子色譜圖,圖b為保留時間5.47min時47, 83, 85離子碎片,圖c中黑色的質譜圖為5.47min的樣品峰,而白色的質譜圖為NIST譜庫中一溴二氯甲烷的標準質譜圖,黑色樣品質譜圖和白色標準質譜圖匹配相當好,這就說明自來水中存在一溴二氯甲烷。
在食物和飲料中超過安全濃度的揮發性有機化合物(VOC)是危險的,比如苯和氯仿。為了保證食品的安全,有必要準確測量揮發性有機物。北京市食品安全監控中心的工程師按照EPA8260B的要求用捕集阱頂空進樣器處理樣品,檢出的66種化合物都通過了EPA8260B對相對標準偏差的要求,每一種化合物工作曲線的線性良好。
實驗
EPA8260B是分析揮發性有機物氣質聯用的方法。盡管通常采用的是吹掃捕集的進樣技術,但頂空進樣對某些食品基體存在著一定的優勢。捕集阱頂空進樣器非常靈敏,因為進樣以前捕集阱會濃縮樣品;而且只有很少量的樣品蒸汽接觸到了阱,阱也能保持干凈。
頂空傳輸線穿過氣相色譜的進樣口是用玻璃兩通和毛細色譜柱連在一起。已降低光電倍增管電壓到350V,捕集阱頂空進樣仍提供了非常高的靈敏度,這樣就可以降低對質譜靈敏度的要求,所以降低光電倍增管電壓可以延長光電倍增管的使用壽命。
標準溶液校準準備
制備20μg/ml標準儲備溶液:準確量取1000μg/ml VOC標準溶液2.00ml,加入到含90ml甲醇的100ml容量瓶中;然后用甲醇準確稀釋到100ml,標準儲備溶液需要保存在冰箱冷凍室中。
表1. 儀器參數
制備1.00μg/ml標準工作溶液:量取20μg/ml的標準儲備溶液0.500ml,用水稀釋到10.00 ml;標準工作溶液需要每天重新制備。
在頂空瓶里,用蒸餾水稀釋1.00μg/ml標準工作溶液來制備工作曲線用的標準溶液,濃度分別為2、10、20、50、100μg/L。需要注意的是,加入溶液以后必須馬上封上所有的頂空瓶,并且轉移到捕集阱頂空進樣器。
結果
EPA8260B方法要求工作曲線5點校準,每個化合物的相對標準偏差必須小于15%,如果相對標準偏差超過15%就需要重新進行校準。而本實驗中60種50μg/L的揮發性有機物的相對標準偏差數據都小于15%,符合美國環保總署發布的標準方法要求。
表2. 66種揮發性有機物的校準表
計算方法檢出限(MDL)可以說明方法的檢出能力,定量檢出限通常需要方法檢出限10倍的濃度。通過公式1來計算方法檢出限,先測定蒸餾水空白來決定基線,然后測試7個2.0μg/L的標準樣品來計算方法檢出限,每個化合物的方法檢出限是通過99% t分布乘以標準偏差計算的,即等于3倍標準偏差。
公式1:方法檢出限MDL的計算:
MDL = t(n-1, a = .99)×s
如果優化一些儀器參數可能會得到更好的方法檢出限,舉例來說,增加光電倍增管電壓會得到更好的方法檢出限數字。實驗表明,本方法的檢出限已經達到世界衛生組織飲用水中揮發性有機物濃度的標準。
表3. 樣品分析和加標回收
購買質譜標準庫時,國家科學和技術研究所(NIST) 會隨標準附送AMDIS軟件。AMDIS用于解析重疊的色譜峰,把重疊的質譜圖進行去卷積算法,從重疊的色譜峰當中取出目標化合物的干凈質譜圖,甚至當干擾峰的強度遠超過目標化合物的時候,AMDIS也能成功地從色譜柱流失、其他分析物以及共流出的干擾當中分離目標化合物的質譜圖。
本方法已檢測了自來水、可樂、橙汁、茶葉、一次性紙杯中的揮發性有機化合物的濃度(表3),表3還說明了40ng/g的VOC標準溶液添加到樣品當中,計算了標準溶液的添加回收率。AMDIS用于證實這些液體和固體的樣品中確實存在這些揮發性有機物。