[发明专利]适合于高分辨质谱的程序升温大体积进样分析方法及装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种适合于分析超痕量水平持久性有机污染物的高分辨质谱的程序升温大体积进样分析方法，及其专用装置。

(二)背景技术

二恶英(Polychlorinated dibenzodioxins/furans，俗称dioxin)，多氯联苯(Polychlorinated Biphenyls，PCBs)和多溴联苯醚(Polybrominated diphenylethers，PBDEs)均属于斯德哥尔摩公约首批规定的12种持久性有机污染物(POPs)，它们具有疏水亲脂性，化学性质极为稳定，难于被生物体降解，能通过食物链产生生物富集和放大效应。人类处于食物链的顶端，研究人体组织样本，如脂肪、母乳、血液等中的二恶英和多氯联苯，对于了解这些持久性有机污染物对人群健康的影响有着重要的意义，已成为近年来的研究热点之一。

由于二恶英和DL-PCBs在环境介质中一般浓度很低，因此国际公认的仲裁检测方法为同位素稀释-高分辨质谱法。即便如此，对那些脂肪含量较低的人体样本，如血液(脂肪含量约0.1～0.5％)，仍需要较大的样品量(一般＞10mL)以保障毒性当量因子大的、通常也是超痕量的化合物(2378-TCDD，PCB126，169等)能被检出。但对于特殊人群如儿童，一次采集10mL以上的血液在调查现场有一定难度。过去，研究者们常将血液或其它低脂人体样本混合起来，分析混样(pooled samples)以提高灵敏度，但这样难以保证样品的代表性。如能从检测技术上提高方法的灵敏度，降低分析对样品量的需求，则对人体中此类痕量污染物的监测有着实际的推动作用。

本发明的基本原理是通过增加样品进样量达到提高分析灵敏度的目的。过程可简单描述为：样品注入进样口，先缓慢升温到溶剂沸点附近放空溶剂(Solvent Vent)，而高沸点的目标分析物(低沸点组分至少比溶剂沸点高100℃以上)则基本无损失地保留在衬管中并被浓缩。在到达预先设定的时间后，关闭分流出口，迅速升高进样口温度，将目标分析物和残留的溶剂转移到色谱柱进行分离。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种新型的适合于分析超痕量水平的持久性有机污染物气相色谱-高分辨磁质谱联用的程序升温大体积进样分析方法及装置，具有灵敏度极高、实用、易推广的特点。

本发明采用的技术方案是：

一种适合于高分辨质谱的程序升温大体积进样分析方法，采用Agilent 6890N气相色谱仪(带有程序升温PTV进样口)(美国Agilent公司)、自动进样器(GC PAL，CTC Anlytics，瑞士)和高分辨磁质谱仪(Micromass Autospec Ultima，美国Waters公司，PTV进样口可由Masslynx4.1软件或其它同类软件控制)，所述方法是将样品注入PTV程序升温进样口，先升温至溶剂沸点(115℃)放空溶剂，使目标分析物保留在衬管中并被浓缩，之后关闭分流出口，迅速进行程序升温升高进样口温度，将目标分析物和残留的溶剂转移到色谱柱进行分离并用高分辨磁质谱仪进行质谱分析，所述PTV程序升温进样口初始压力为1.0kPa、进样口初始温度为50℃、初始温度平衡时间为1.0min；进样后吹扫压力为25.0kPa、吹扫时间为2.50min；溶剂放空时流速为50.0ml/min、放空压力为0.0kPa、放空时间为1.10min；进样口程序升温过程为：先以65℃/min速率升温至115℃，放空溶剂后，关闭分流出口，然后以720℃/min速率升温至305℃，将目标分析物和残留的溶剂转移到色谱柱进行常规分离并用高分辨质谱仪进行常规质谱分析。

本发明关键在于PTV进样参数的设定，具体的，本发明涉及的PTV进样口及进样针参数优化组合如表1所示：

表1：PTV进样口及进样针参数优化组合

采用本发明进行持久性有机污染物分析具有灵敏度极高的优点，尤其适合分析较洁净水样、动物(含人体)血样等样品中超痕量的持久性有机污染物。

采用本发明方法，分析普通人群血样中二恶英等持久性有机污染物的样品量约为1～2mL。