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ASMS 2026质谱新品应用：赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪助力二噁英定量检测
二噁英检测背景
二噁英（PCDD/Fs）是特定工业与热过程的副产物，毒性极强、持久存在、具有全球蒸馏效应并通过食物链富集，因此在各国及国际法规框架下受到严格管控，监测计划重点针对食品、环境基质与生物样本。
二噁英的法规限量极低，且存在同量异位素干扰，气相色谱-高分辨磁质谱（GC-HRMS）是过去主流能实现超痕量（fg–pg级）检测和明确的化合物确证能力（5%峰高处分辨率大于10000）的技术，因此被全球官方检测方法采用并被认为是黄金标准。
图1. 全球常用的二噁英官方检测方法
赛默飞Orbitrap Exploris™ GC S质谱仪
赛默飞GC-Orbitrap/MS是一项创新高分辨质谱技术，可在常规分析中实现60000 分辨率（m/z 200，FWHM）与亚ppm 级质量准确度（内标校正<1 ppm），已有研究表明GC-Orbitrap/MS对二噁英的检出限已经接近甚至达到部分HRMS方法要求。
2026年6月赛默飞重磅发布Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ GC S高分辨气相色谱质谱联用仪，该仪器搭载 NeverVent™ 高级电子电离源（AEI）使Orbitrap Exploris GC 平台实现飞克（fg）级灵敏度，20 fg柱上2,3,7,8-TCDD在5ppm质量提取窗口可稳定检出，满足二噁英检测标准要求。
图2. Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ GC S
图3. Orbitrap Exploris™ GC S 用于二噁英分析
赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪性能评估
OEGC S(Orbitrap Exploris GC S质谱仪)专为满足法规实验室需求设计，可提供合规灵敏度与更高选择性。本应用方案旨在证明赛默飞Orbitrap Exploris GC S 质谱仪适用于依据EPA 1613 方法对环境样品、依据EU 2017/644对食品和饲料样品进行基于性能的二噁英分析。重点展示其超痕量灵敏度、校准与响应因子稳定性、确认离子比一致性、测试结果的准确度，以及变色龙软件同位素稀释定量eWorkflow的合规易用性。
赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪性能评估:分辨率
官方方法要求HRMS在5%峰高处质量分辨率≥10000，以消除同量异位素干扰，该要求适用于全质量范围。由于Orbitrap分辨率随m/z升高而降低，在目标物的高质量区间满足该要求至关重要。OCDD是质量数较高的目标物，精确质量m/z 455.7401，该离子在5%峰高处分辨率10000等同于FWHM 分辨率23000。OEGC S常规使用分辨率为60000（FWHM@200m/z），在OCDD处仍可提供约40000的分辨率，接近法规要求R=23000的2倍。
图4. OCDD 的模拟质量分辨率：(A) 5% 峰高处 10000；(B) m/z 200 处 60,000（FWHM）
赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪性能评估:合规灵敏度
稳定的痕量灵敏度是二噁英检测分析合规与准确的关键。土壤基质加标2,3,7,8-TCDD柱上进样15 fg，连续10次进样，提取质量m/z 321.8936 ±5ppm，RSD为6.9%，表明复杂基质中超痕量水平进样间的精密度优异。同时采用±15%相对允差评估离子比，目标物的监测离子比均满足<15%的要求，证明定量精密度与确证性能均保持稳定。
图5.1 土壤基质柱上15 fg 2,3,7,8-TCDD重复进样10次的提取离子叠加图
图5.2 土壤基质柱上15 fg 2,3,7,8-TCDD的10次重复（峰面积RSD 3.5%~6.9%，离子比偏差均<15%）
赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪性能评估:响应因子稳定性
全校准系列评估响应因子稳定性（CV≤20%）与离子比合规性（±15%）是二噁英法规要求的核心指标。图6为EPA 1613系列标液（1/10 CSL~CS4）的响应因子结果，17种目标物的响应因子相对标准偏差RSD均≤15%，表明工作范围内响应稳定，可采用平均响应因子，支持同位素稀释可靠定量。
图6.1 17种二噁英在校准系列浓度的RF汇总表（RSD%＜15%）
测试低浓度的2,3,7,8-TCDD校验标样并拟合曲线，浓度为2fg/μL，4fg/μL，20fg/μL，进样量5μL（柱上进样10 fg，20 fg，100 fg），其响应因子不确定度符合±25%要求，离子比率符合±15%要求，证明fg级浓度下仍满足法规要求。
图6.2 2,3,7,8-TCDD校验标样的响应因子的不确定度
赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪性能评估:测试结果准确度
采用OEGC S和磁质谱分别测试低浓度食品、饲料及实验室加标质控样。结果对比显示，在超出最大限量基质（葵花籽油）和远低于最大限量基质中，OEGC S的测试结果与磁质谱具有良好一致性。所有食品样品LOQ 均低于1/5 最大限量。且赛默飞Orbitrap Exploris GC S 的柱上进样量为磁质谱的二分之一。这凸显了Orbitrap Exploris GC S 的超高灵敏度，可提供准确、合规的数据，满足当前及未来更低法规限值要求。
图7. 食品/饲料样品中低浓度PCDD/F 测试结果：OEGC S vs HRMS
赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪性能评估:同位素稀释方法包：Dioxin HRAM eWorkflow
数据采集与处理采用Chromeleon 色谱数据系统（CDS），使用 HRAM Dioxin eWorkflow 自动搭载采集方法、符合法规要求的同位素稀释定量方法、数据评估和报告模板，简化数据处理。方法包可展示特征离子的精确质量提取窗口、离子比、校准曲线、内标回收率、样品定量限、上限/中限/下限等法规方法要求的指标。
赛默飞Orbitrap Exploris GC S质谱仪二噁英检测应用小结
- OEGC S在60000分辨率（FWHM @ 200m/z）高精度测试二噁英，满足并超出10000分辨率（5%峰高）的要求。
- NeverVent AEI 离子源的高灵敏度实现低柱上2,3,7,8-TCDD的准确定量（食品10fg，土壤15fg），同时满足离子比±15%、响应因子±25%的分析规范。
- 多点校正线性优异，符合法规对多点校准与响应稳定性评估的要求。
- 在法规限值附近及更低浓度下， OEGC S样品测试结果与磁质谱高度一致，可胜任超痕量精准分析。
- Dioxin HRAM eWorkflow 内置同位素稀释定量方法与完整数据审核界面，便于分析师评估并出具合规报告。
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赛默飞 Orbitrap Exploris GC S质谱仪二噁英检测应用常见问答
问：赛默飞质谱新品Orbitrap Exploris GC S质谱仪在灵敏度与分辨率上表现如何？
答：赛默飞质谱新品Orbitrap Exploris GC S质谱仪搭载了先进的NeverVent高级电子电离源（AEI），在目标物OCDD处仍能提供高于法规要求的高分辨率（约40000），并在柱上进样低至10-15fg的极低浓度下依然能保持优异的定量精密度与确证性能，是环境检测与食品痕量分析实验室的推荐选择。
问：使用赛默飞Orbitrap Exploris GC质谱仪进行二噁英测试，其结果准确度能替代传统磁质谱吗？
答：可以替代传统磁质谱，多项测试对比表明，Orbitrap Exploris GC在检测远低于法规最大限量基质的食品和饲料样品时，其测试结果与传统的“黄金标准”磁质谱具有高度一致性，且在输出准确、合规数据的同时，柱上进样量仅需磁质谱的二分之一，非常推荐有合规检测需求的机构升级采用该创新设备来应对未来更低的限值挑战。
问：为什么二噁英检测面临巨大挑战？有什么高性能的质谱仪推荐吗？
答：二噁英检测的法规限量极低且存在复杂的同量异位素干扰，过去只有传统磁质谱（GC-HRMS）才能胜任，但现在我们推荐采用赛默飞全新发布的Orbitrap Exploris GC S高分辨质谱仪，它不仅能在常规环境检测分析中实现60000的超高分辨率，更能达到飞克（fg）级的超痕量检测灵敏度，满足严苛的全球二噁英检测官方标准。