氦氣是氣質聯(lián)用系統(tǒng)中最常見的載氣，同時也是一種重要的戰(zhàn)略資源，在當前大環(huán)境下氦氣價格持續(xù)上漲，也讓氣質聯(lián)用系統(tǒng)的用戶產生了“氦氣焦慮”。2022 年 6 月，安捷倫全球同步發(fā)布多款氣質聯(lián)用系統(tǒng)，包括單四極桿氣質聯(lián)用系統(tǒng) 5977C，三重四極桿氣質聯(lián)用系統(tǒng) 7000E 和 7010C 三款產品。安捷倫推出的新產品也帶來了“顛覆性”的革新：研發(fā)推出專用氫氣作為 GCMS 載氣的新型離子源（HydroInert，氫氣惰性離子源）。
氫氣的特殊理化性質不僅有助于改善色譜行為，而且在安捷倫創(chuàng)新專有技術 JetClean（智氫潔離子源）中被證明可用于降低離子源的清潔需求，使得清潔頻率減少高達 90％【1】。氫氣作為載氣重新定義了氣質聯(lián)用系統(tǒng)的性能，從分析速度、分離度、峰型、穩(wěn)定性等多個維度創(chuàng)造了更多系統(tǒng)提升空間。德國消費品安全委員會（Ausschuss fürProduktsicherheit， AfPS）發(fā)布的新版多環(huán)芳烴測試標準 AfPS GS 2019：01 PAK 中就已經(jīng)提供了氫氣作為 GCMS 載氣的譜圖結果。氣質聯(lián)用系統(tǒng)的未來已來、行則將至。我們就先以多環(huán)芳烴為例，感受氫氣作為載氣帶來的變化?！?/p>
·土壤和沉積物 ·
HJ 805－2016 中規(guī)定了土壤和沉積物中多環(huán)芳烴的測定方法，升溫程序持續(xù) 28 分鐘，首先我們看看相同升溫程序用氫氣分析的譜圖：
和 HJ 805 標準中提供的譜圖對比，最直接的改善是分析時間更短、峰型更好，同時我們不禁會有兩個問題：
1。保持分離度要求的前提下，氫氣作為載氣能多快？
2。排除色譜柱等其它色譜因素，僅考慮氫氣作為載氣單一變量能帶來多大變化？
為了回答這兩個問題，我們加快升溫程序、使用完全相同的色譜柱來進行對比。下圖顯示了使用 HP－5ms UI（20 m， 0.18 mm， 0.18 μm）氦氣和氫氣作為載氣的譜圖結果，升溫程序為 80℃ 保持 1 min，20℃／min 升溫至 300℃ 保持 5 min。以保留時間最長的苯并［g，h，i］苝計，分析時長從標準方法的 28 分鐘縮短至 13 分鐘，效率提升了一倍以上！
由于茚并［1,2,3－cd］芘和二苯并［a，h］蒽存在一定程度的離子干擾，通常需要完全基線分離來避免對定量產生影響。我們更進一步地看看它們的分離度和峰型。很顯然，在其他色譜條件均相同的情況下，氫氣作為載氣分離度更好、峰對稱、更尖銳，同時分析時間顯著縮短。
除了色譜行為的改善以外，在氫氣的作用下多環(huán)芳烴能夠實現(xiàn)極寬的線性范圍，圖 5 中顯示了苯并［g，h，i］苝在 1.0 ppb￣50 ppm 超過四個數(shù)量級的范圍內校正曲線依然線性良好。
使用配備了氫氣惰性離子源（HydroInert）的 8890－5977C 氣質聯(lián)用儀對基質復雜的土壤樣品進行穩(wěn)定性測試【2】，27 種多環(huán)芳烴的加標濃度為 100 ppb。在 100 針進樣測試的過程中，無需維護進樣口或色譜柱，結果也始終保持穩(wěn)定，如圖 6 所示。
·食品中多環(huán)芳烴 ·
2022 年 3 月開始實施的《GB 5009.265－2021 食品安全國家標準食品中多環(huán)芳烴的測定》更新檢測項目為食品中歐盟優(yōu)先控制的 16 種多環(huán)芳烴，增加了嬰幼兒配方奶粉、輔助食品中的 4 種多環(huán)芳烴檢測。標準中的 16 種檢測項目均為高沸點多環(huán)芳烴，特別是保留時間最長的四種二苯并芘，沸點甚至高達 500℃ 以上，極易產生峰型拖尾的問題。
在色譜柱相同的條件下（與國標規(guī)定相同），對比結果中氫氣的作用尤為明顯：分離度更好、峰對稱、更尖銳，同時分析時間顯著縮短。
使用配備了氫氣惰性離子源（HydroInert）的 8890－5977C 氣質聯(lián)用儀對嬰兒配方奶粉中多環(huán)芳烴進行加標回收和重現(xiàn)性驗證【3】，借助 Agilent Captiva 增強型基質去除小柱（EMR－Lipid）去除嬰兒配方奶粉中的脂質而無需進行繁雜冗長的皂化、凈化、氮吹步驟，同樣獲得了穩(wěn)定可靠的結果。
結語
表 1. 氫氣作為載氣的色譜行為優(yōu)勢
未來已至，安捷倫氫氣惰性離子源（HydroInert）讓氫氣作為氣質聯(lián)用系統(tǒng)的載氣切實可行，并且在分離度、峰型、分析速度等諸多方面已經(jīng)被驗證明顯優(yōu)于氦氣作為載氣的效果。甚至在靈敏度、重復性、穩(wěn)定性、線性范圍、維持離子源清潔等更多維度表現(xiàn)出巨大潛力。這一切不僅是消除了“氦氣焦慮”、降本增效，更是正在改變和顛覆我們對于氣質聯(lián)用性能的認知。同時，國際上已經(jīng)有氫氣作為載氣的標準推出，國內用戶也邁出了探索的腳步。在這個創(chuàng)新與變化的新節(jié)點，選擇改變無疑將帶來一系列的挑戰(zhàn)，但也毫無疑問地會讓氣質聯(lián)用的分析工作者們獲益良多。
“道阻且長，行則將至；行而不輟，未來可期”。
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