主题：【原创】质谱检测器抗干扰脱气研究

作者： Quan Liu, Ph.D., Carl Sims    •  IDEX Health & Science LLC

简介
美国环境保护局（EPA）一直在调查和规范PFOA、PFOS和其他氟化调聚物，因为一些最新研究表明在不同动物样本中发现了其对健康的威胁。全氟化合物（PFCs）已有50多年的生产史，它作为表面活性剂和保护剂在地毯和织物中获得了广泛使用，并作为化学品用于灭火泡沫、地板蜡和香波等产品中。

EPA方法537已推荐使用LC/MS/MS的取样方法来分析地下水的PFCs浓度，以便判定其是否为危险源。为了改善该仪器的PFCs的检测极限，科学家曾尝试用PEEK™或不锈钢替代含氟聚合物（如PTFE、FEP）的流路，以消除干扰效应。广泛用于HPLC的薄膜式脱气器一般由TFE/PDD共聚物或PTFE制造。这些氟化聚合物膜将PFCs慢慢释放到溶剂流中，可能造成MS本底改变，严重影响到分析准确性。

作为一家重要的脱气器供应商，IDEX Health & Science公司推出了质谱检测应用（如测量微量PFOA）的Systec™ 抗干扰脱气装置。这些高级脱气器具有和标准脱气器相同的脱气能力，但它们没有PFOA，并极大地减少了其他PFCs。该脱气技术与无氟化聚合物流路联用时能实现极为精确的PFCs分析。

为何在HPLC中需要脱气？

在低压混合HPLC中，在进入HPLC泵之前先将两个或更多溶剂混合。Tokunaga在1976年做出了一项意义深远的工程研究，分析了酒精和水中以及两者混合液中的空气浓度，明确指出在混合之前需要除去空气以消除气泡。简而言之，酒精中的空气浓度几乎为水中空气浓度的七倍，但两者混合液中的空气量并不等于酒精和水分别带入混合液中的空气总量。Tokunaga发现在大气压下，30%到70%浓度的甲醇和水混合物只能容纳两者带入混合物的空气总量的38%。对其他溶剂-溶剂反应的研究也在混合曲线上显示出相似的溶解度降低。



现有脱气器对PFC检测的限制
PFCs仪器分析受到若干限制。其中最为严重的对高能级本底的限制。该本底来自PFCs多个仪器组件。这个污染可能由自动取样器样品瓶垫片、泵密封或管道等一切因素导致。
要实现PFCs分析的高灵敏度和可复制性，推荐仪器的所有部件都用不锈钢或PEEK管代替Teflon®。此外，还建议不采用脱气器。可是，这会导致图2中显示的色谱结果不稳定。其他研究人员尝试过用溶剂冲洗整个HPLC系统若干天，以减少或消除仪器中的污染物。

Systec试验结果
抗干扰脱气器
IDEX Health & Science公司和赛默飞世尔公司合作，提供了新Systec抗干扰脱气器样品用于评估。抗干扰脱气器（在赛默飞世尔公司的说明中称为“预清洁无PFC”脱气器）使用IDEX Health & Science公司的PEEK管而非Teflon管，为Thermo Scientific开发新UHPLC/MS方法提供了前提，以提高微量级PFCs分析的灵敏度、精确度和可复制性。




还分析了PFBS、PFHxS、PFHpA、PFUnA和PFDoA等其他PFCs。在0.04-2.5 ppb的范围上观察到理想的检测器响应。图4为不同SRM跃迁的10 ppt PFBS和10 ppt PFDS的分离和检测，以及相应的空白作为对照。
该方法的灵敏度取决于出现在空白和所用溶剂中的干扰级别。表1显示的是检测限制（LODs）和定量限制（LOQs），信噪比分别定义为3和10。
试验结果证明，使用Systec抗干扰脱气器可以实现非常低的本底（非常低的干扰），从而为研发出具有高灵敏度、精确度和可复制性的HPLC/MS/MS方法提供了保障。


更多细节参见Thermo Scientific应用说明51936——“通过LC/MS/MS和选择反应检测分析对人乳中全氟化合物进行精准定量”

结论
Systec抗干扰脱气器配合无PFC泵和流路，让客户的仪器实现最高灵敏度和可重复精确度，保证了PFC检测和定量的可靠性。

致谢： 作者感谢 IDEX Health&Science公司的Mark Joiner和Joe Rotter以及Thermo-Fisher Scientific公司的Guifeng Jiang和Robert Szilasie 在此项工作中给予的帮助。

免责声明：
PEEK™聚合物是威格斯公司（Victrex plc）的商标
Teflon® 是杜邦公司（E.I. du Pont de Nemours and Company）的注册商标。只有杜邦公司生产Teflon。
Vantage™ 是赛默飞世尔公司（Thermo Fisher Scientific, Inc.）的商标
* 使用的数据和表格已获得赛默飞世尔公司的许可

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