在非常复杂的混合物中检测环境重要污染物对分析化学家来说是一个具有挑战性的问题。一种常用的方法是气相色谱法(GC)分离混合物组分，结合质谱法(MS)鉴定分离组分。然而，一些样品需要更强大的分离方法。综合二维气相色谱法(GCxGC)结合了两个气相色谱柱，通过不同的性质(如沸点和极性)分离化合物。然后，计算机程序创建一个二维的组分图，x轴对应沸点，y轴对应极性。每个分离的成分在二维色谱图上显示为一个点或“斑点”。

图1所示。电子设备回收厂粉尘样品的GCxGC色谱图

GCxGC通常与飞行时间质谱仪(TOFMS)结合使用，可以非常快速地获取数据。大多数GCxGC/MS系统使用的是测量整数质量的低分辨率质谱仪，但在我们的工作中，我们使用了高分辨率的TOFMS系统，测量化合物的质量精度高达小数点后四位。由于GCxGC与高分辨率质谱的结合产生了大量的信息，我们开发了新的软件工具来处理和解释数据。图1所示的GCxGC色谱图显示了对这种复杂混合物的分析——来自电子回收设施的粉尘样本。

为了识别含有不同数量氯和溴的污染物家族，我们从石油化学家那里借用了一个技巧。石油含有烃类化合物家族，它们的不同之处在于烃类链的数量和长度，换句话说，就是亚甲基(CH)的数量₂）.如果你用测量到的精确质量乘以一个等于CH的整数质量的因子₂除以CH的质量₂(14.00000/14.01565)，那么复合类的所有成员的质量分数将完全相同。这被称为肯德里克质量缺陷(KMD)。同样的方法也可以用于寻找环境污染物家族，如多氯联苯(PCB)或多溴联苯醚(PBDE)。在这种情况下，我们只需要将测量到的精确质量乘以一个简单的因子，这个因子会使所有具有不同氯或溴取代数的化合物具有相同的质量分数。例如，所有PCB的分数质量(KMD)为0.2551，所有PBDE的分数质量为0.2685。将Kendrick质量缺陷在y轴上与测量质量在x轴上作图，将导致化合物类的所有成员在y轴上沿一条直线下落(图2a)。然后，新的软件允许我们在GCxGC色谱图上找到这些化合物，并从它们的高分辨率质谱中识别它们。图2显示了图1中原始GCxGC色谱上pcb(图2b)和PBDE(图2c)的位置。还包括来自标准数据库的测量质谱和比较质谱，以显示我们如何识别每组中的特定化合物。

图2所示。(a)粉尘样品中所有化合物的Kendrick质量缺陷图，以及(b) PCB和(c) PBDE在GCxGC色谱图上的位置，以及每一类化合物的测量和标准质谱示例。

GCxGC与高分辨率质谱法和新软件方法的结合将使其更容易检测和识别复杂混合物中的化合物家族(例如，卤化环境污染物)。

罗伯特·b·科迪
JEOL USA, Inc.，美国马萨诸塞州皮博迪

出版

综合二维气相色谱结合高分辨率质谱法对电子废弃物的非靶向分析:利用准确的质量信息和质量缺陷分析对数据进行探索。
吴志刚，吴志刚，吴志刚，吴志刚，吴志刚，吴志刚
[J] .光谱学，2015年5月22日

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