四極桿傅里葉變換靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀-安益譜 Cassitrap 120K 質(zhì)譜儀在沉積物多環(huán)芳烴檢測中的應(yīng)用
多環(huán)芳烴（PAHs）是一類具有強致癌性、致畸性及致突變性的持久性有機污染物，廣泛存在于土壤、沉積物、水體等環(huán)境介質(zhì)中。本文利用安益譜 Cassitrap 120K 四極桿傅里葉變換靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀對沉積物樣品中的多環(huán)芳烴進行檢測分析。通過優(yōu)化儀器參數(shù)和樣品前處理方法，實現(xiàn)了對沉積物中多種多環(huán)芳烴的高靈敏度、高準確度檢測。實驗結(jié)果表明，該質(zhì)譜儀在多環(huán)芳烴檢測中具有優(yōu)異的性能，為沉積物中多環(huán)芳烴的污染監(jiān)測和環(huán)境風險評估提供了有力的技術(shù)支持。
安益譜四極桿傅里葉變換靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀 Cassitrap 120K
引言
多環(huán)芳烴（PAHs）是由兩個或多個苯環(huán)組成的有機化合物，由于其化學性質(zhì)穩(wěn)定、難以降解，且具有顯著的生物毒性，已成為全球關(guān)注的環(huán)境污染物之一。沉積物作為水體中污染物的重要匯，能夠吸附和富集大量的多環(huán)芳烴，對水生生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成潛在威脅。因此，準確檢測沉積物中的多環(huán)芳烴含量對于評估環(huán)境污染狀況和制定相應(yīng)的治理措施具有重要意義。傳統(tǒng)的多環(huán)芳烴檢測方法存在檢測限高、分析時間長、易受基質(zhì)干擾等不足。近年來，隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷發(fā)展，超高分辨質(zhì)譜儀因其高分辨率、高靈敏度和高選擇性等優(yōu)點，在環(huán)境污染物檢測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。安益譜 Cassitrap 120K 四極桿傅里葉變換靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀作為一款先進的質(zhì)譜分析儀器，為沉積物中多環(huán)芳烴的檢測提供了新的技術(shù)手段。本文旨在探討該質(zhì)譜儀在沉積物多環(huán)芳烴檢測中的應(yīng)用效果，為相關(guān)研究提供參考依據(jù)。
材料與方法
儀器與試劑
安益譜 Cassitrap 120K 四極桿傅里葉變換靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀（安益譜公司）；超純水系統(tǒng)；氮吹儀；離心機；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；甲醇、乙腈、正己烷等均為色譜純試劑；多環(huán)芳烴標準品（包括萘、菲、蒽、芘等常見多環(huán)芳烴化合物）；實驗用水為超純水。
樣品采集與前處理
采集某河流沉積物樣品，去除其中的動植物殘體、石塊等雜質(zhì)后，將樣品冷凍干燥，研磨成粉末狀，過 200 目篩，備用。準確稱取一定量的沉積物樣品于離心管中，加入適量的甲醇和少量內(nèi)標物，超聲提取一定時間后，離心分離，取上清液經(jīng)氮吹濃縮至近干，再用正己烷定容，經(jīng) 0.22 μm 濾膜過濾后，供質(zhì)譜儀分析。
質(zhì)譜分析條件
離子源：電噴霧離子源（ESI）；掃描模式：全掃描模式與數(shù)據(jù)依賴的二級掃描模式相結(jié)合；掃描范圍：m/z 50 - 1000；毛細管電壓：3.5 kV；鞘氣流速：10 L/min；輔助氣流速：3 L/min；離子傳輸管溫度：300℃；四極桿溫度：150℃；傅里葉變換離子回旋共振（FT-ICR）單元的磁場強度：120 K；數(shù)據(jù)采集模式：正離子模式。
結(jié)果與討論
儀器性能測試
在優(yōu)化的儀器條件下，對多環(huán)芳烴標準混合溶液進行分析，考察了安益譜 Cassitrap 120K 質(zhì)譜儀的分辨率、靈敏度、線性范圍和穩(wěn)定性等性能指標。結(jié)果顯示，該質(zhì)譜儀在全掃描模式下能夠清晰地分辨出相鄰的多環(huán)芳烴離子峰，其分辨率可達 120,000（FWHM），在低濃度水平下對多種多環(huán)芳烴化合物的檢測靈敏度較高，最低檢測限可達納克級別。以萘為例，其在 0.1 - 100 ng/mL 的濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù) R2 > 0.999，且在連續(xù) 24 h 內(nèi)對同一濃度標準溶液重復進樣分析，其峰面積的相對標準偏差（RSD）小于 5%，表明該質(zhì)譜儀具有良好的穩(wěn)定性和重復性，能夠滿足沉積物中多環(huán)芳烴檢測的定量分析要求。
沉積物樣品分析
將經(jīng)過前處理的沉積物樣品溶液注入安益譜 Cassitrap 120K 質(zhì)譜儀進行分析，通過與標準質(zhì)譜圖譜庫比對以及結(jié)合二級碎片信息，對樣品中的多環(huán)芳烴成分進行定性和定量分析。在所采集的沉積物樣品中，檢測到了多種常見的多環(huán)芳烴化合物，如萘、菲、蒽、芘等，其含量范圍在幾納克每千克到幾十納克每千克之間。通過對不同采樣點沉積物樣品的分析，發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴的含量存在一定的空間差異，這可能與沉積物的來源、周邊污染源分布以及水動力條件等因素有關(guān)。此外，利用該質(zhì)譜儀的高分辨能力，還能夠?qū)σ恍┙Y(jié)構(gòu)相似的多環(huán)芳烴同分異構(gòu)體進行區(qū)分和鑒定，有助于更全面、準確地了解沉積物中多環(huán)芳烴的組成特征和污染來源。
結(jié)論
安益譜 Cassitrap 120K 四極桿傅里葉變換靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀在沉積物多環(huán)芳烴檢測中展現(xiàn)出了卓越的性能。其高分辨率、高靈敏度和高選擇性使得能夠?qū)Τ练e物中低含量、復雜基質(zhì)背景下的多環(huán)芳烴進行準確定性和定量分析，為深入研究沉積物中多環(huán)芳烴的環(huán)境行為、污染特征及生態(tài)風險提供了有力的技術(shù)支持。未來，隨著該質(zhì)譜技術(shù)的進一步發(fā)展和應(yīng)用拓展，有望在更多環(huán)境污染物的檢測分析領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，為環(huán)境保護和污染治理提供更多的科學依據(jù)。
