一種液相色譜餾分可在線連續(xù)切割檢測(cè)的液相-氣相二維色譜及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，進(jìn)一步屬于化學(xué)分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種液 相色譜餾分可在線連續(xù)切割檢測(cè)的液相-氣相二維色譜及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙草特有亞硝胺（TSNAs)是吸煙者血液中一類重要的有害成分，目前已報(bào)道的 TSNAs有8種，其中對(duì)N-亞硝基降煙堿（NNN)、4-(甲基亞硝胺基）-1-(3-吡啶基）-1-丁酮 (NNK)、N-亞硝基新煙草堿(NAT)和N-亞硝基假木賊堿(NAB)4種的研究較為深入。我國(guó)曾經(jīng) 把NNK列為吸煙者血液安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)。4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL) 是NNK的主要代謝物，并且具有和NNK相似的致癌活性；因此準(zhǔn)確測(cè)定吸煙者血液中的NNK及 NNAL對(duì)于進(jìn)一步深入了解吸煙與健康的關(guān)系具有重要意義。
[0003] 目前用氣相色譜測(cè)定煙草特有亞硝胺及其代謝產(chǎn)物含量，樣品前處理采用固相萃 取或柱層析分離凈化;該類方法凈化樣品需多次的濃縮、轉(zhuǎn)移，不僅操作繁瑣，而且還會(huì)因 在敞開環(huán)境中大量使用有機(jī)溶劑而污染環(huán)境，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作人員的健康危害大。因此尋找更 簡(jiǎn)便、快速的樣品前處理方法非常迫切。在線液相-氣相二維色譜是近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新 分析技術(shù)，樣品先經(jīng)液相色譜(LC)分離凈化后，含待測(cè)組分的流出餾分在線切割進(jìn)入氣相 色譜(GC)進(jìn)行分析。液相色譜和氣相色譜的在線聯(lián)用能充分發(fā)揮兩級(jí)色譜的互補(bǔ)性，一方 面液相色譜的高柱效大大提高了樣品的凈化效果，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜基體中痕量待測(cè)成分與干擾 物質(zhì)的分離，而且二維色譜間在線切換還可減少樣品前處理過程中的濃縮和轉(zhuǎn)移，減少了 人為分析誤差，使分析結(jié)果的準(zhǔn)確性、精密度大大提高。
[0004] 現(xiàn)有商品化的在線液相-氣相二維色譜儀只能實(shí)現(xiàn)液相色譜餾分中心切割，缺點(diǎn) 是一次進(jìn)樣只能將液相色譜餾分的某一部分切割進(jìn)入氣相色譜，其余餾分都作為廢液排 除，無(wú)法將經(jīng)液相色譜分離的每一段餾分都切割進(jìn)入到氣相色譜中。
[0005] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的一方面是提供一種液相色譜餾分可在線連續(xù)切割檢測(cè)的液相-氣相 二維色譜；另一方面是提供使用該液相-氣相二維色譜的分析方法及其在痕量樣品檢測(cè)中 的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
[0008] 本發(fā)明第一方面涉及一種液相色譜餾分可在線連續(xù)切割檢測(cè)的液相-氣相二維色 譜，其包括液相色譜分析裝置16和位于其下游的氣相色譜分析裝置20;所述液相色譜分析 裝置16與氣相色譜分析裝置20之間設(shè)有至少兩個(gè)在線濃縮裝置，所述在線濃縮裝置用于將 所述液相色譜分析裝置16按保留時(shí)間切割的多段流出餾分依次或交替進(jìn)行濃縮后再分別 進(jìn)樣到所述氣相色譜分析裝置20中。該二維色譜裝置下游連接質(zhì)譜儀或者直接氣相色譜儀 直接改為使用氣質(zhì)聯(lián)用儀。
[0009] 在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述在線濃縮裝置包括依次流體連通的以下組件： 第一物料進(jìn)出口 3、溶劑蒸發(fā)裝置和第二物料進(jìn)出口 9。
[0010] 所述溶劑蒸發(fā)裝置包括餾分收集倉(cāng)6、密閉式插入所述餾分收集倉(cāng)6內(nèi)部的柱塞桿 4和位于所述餾分收集倉(cāng)6外壁的控溫加熱裝置5;其中所述柱塞桿4能在待濃縮樣品對(duì)其浮 力或其自身重力的作用下沿所述餾分收集倉(cāng)6內(nèi)壁上下移動(dòng);所述柱塞桿4具有連通所述第 一物料進(jìn)出口 3和所述餾分收集倉(cāng)6的貫穿式通道；
[0011] 所述第一物料進(jìn)出口 3上設(shè)有與其交叉的溶劑排出管1，在兩者的交叉處設(shè)有第一 控制閥2，所述第一控制閥2控制切割餾分由所述第一物料進(jìn)出口 3的輸入和濃縮時(shí)揮發(fā)的 溶劑經(jīng)所述溶劑排出管1的排出；
[0012] 所述第二物料進(jìn)出口 9上設(shè)有用于控制濃縮后樣品輸出的第二控制閥8,所述餾分 收集倉(cāng)6和所述第二控制閥8之間具有一段尾管7，用于儲(chǔ)存濃縮后樣品。
[0013] 其中所述柱塞桿4隨所述餾分收集倉(cāng)6倉(cāng)體中液體的體積變化而上下移動(dòng)，當(dāng)倉(cāng)體 中有液體流入時(shí)，柱塞桿4上移，倉(cāng)體擴(kuò)大;在濃縮時(shí)，隨著倉(cāng)體中液體體積減少，柱塞桿4下 移，倉(cāng)體縮小。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述尾管7的容積為0.01 -200yL。在本發(fā)明優(yōu)選 的實(shí)施方案中，該在線濃縮裝置連接抽真空裝置。
[0014] 在本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述液相色譜分析裝置16與氣相色譜分析裝 置20之間設(shè)有數(shù)控十通閥15;所述數(shù)控十通閥15的第一接口供所述液相色譜分析裝置16的 流出餾分流入;第三和第八接口分別連接第一在線濃縮裝置21的第一物料進(jìn)出口 3和第二 物料進(jìn)出口 9,第五和第十接口分別連接第二在線濃縮裝置22的第一物料進(jìn)出口 3和第二物 料進(jìn)出口 9,用兩個(gè)在線濃縮裝置對(duì)所述液相色譜分析裝置16按保留時(shí)間連續(xù)切割的流出 餾分分別進(jìn)行在線濃縮;第六接口連接至第二流動(dòng)相容器18,所述第二流動(dòng)相用于將在線 濃縮后的含待測(cè)組分的流出餾分帶入所述氣相色譜分析裝置20中；第四接口用于抽真空和 排出溶劑;第九接口連接至所述氣相色譜分析裝置20的進(jìn)樣口；第二接口與第七接口直接 用管線連接。
[0015] 本發(fā)明第二方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的液相-氣相二維色譜的分析方 法，其包括以下步驟：
[0016] a.將待測(cè)樣品通過所述液相色譜分析裝置16進(jìn)行分離，并經(jīng)所述數(shù)控十通閥15在 線切割得到若干段含待測(cè)組分的流出餾分；
[0017] b.將上述含待測(cè)組分的流出餾分通過所述數(shù)控十通閥15的切換依次或交替進(jìn)入 所述第一在線濃縮裝置21和所述第二在線濃縮裝置22中進(jìn)行濃縮，依次或交替得到濃縮后 的含待測(cè)組分的流出餾分；
[0018] c.依次或交替使所述濃縮后的含待測(cè)組分的流出餾分進(jìn)入所述氣相色譜分析裝 置20中分析檢測(cè)，采用內(nèi)標(biāo)法得到待測(cè)組分的含量。
[0019] 在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述在線切割如下進(jìn)行:使用數(shù)控十通閥15對(duì)所述 液相色譜分析裝置16的流出餾分按照保留時(shí)間進(jìn)行餾分切割，以將具有特定保留時(shí)間的含 待測(cè)組分的流出餾分進(jìn)樣到在線濃縮裝置中。
[0020] 在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)所述待測(cè)樣品為吸煙者的血液或尿液時(shí)，其還包 括以下前處理步驟:將吸煙者血液或尿液樣品用含待測(cè)組分相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的二氯甲烷或氯仿 溶液萃取;靜置分層后取有機(jī)層過濾，得到待測(cè)樣品。
[0021] 本發(fā)明第三方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的液相-氣相二維色譜或根據(jù)本發(fā) 明第二方面所述的分析方法用于測(cè)定吸煙者血液中煙草特有亞硝胺或其代謝物含量的用 途。例如血液中4-(甲基亞硝胺基）-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)或4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇NNAL的含量。
[0022] 在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述液相色譜分析裝置16中使用的色譜柱為氧化鋁 柱，所述氧化鋁柱為球形氧化鋁色譜柱，該柱由直徑3~5μπι的氧化鋁微球裝填而成。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：
[0024] 1、傳統(tǒng)液相-氣相二維色譜采用液相色譜餾分中心切割，缺點(diǎn)是一次進(jìn)樣只能將 液相色譜餾分的某一部分切割進(jìn)入氣相色譜，其余餾分都作為廢液排除，無(wú)法將經(jīng)液相色 譜分離的每一段餾分都切割進(jìn)入到氣相色譜中。而本發(fā)明則可通過控制好液相色譜分離速 度、在線濃縮速度和氣相色譜分析速度匹配，經(jīng)液相色譜分離的每一段餾分都可切割進(jìn)入 到氣相色譜中，實(shí)現(xiàn)全二維色譜分析模式，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中靈敏度低、對(duì)轉(zhuǎn)入氣相色譜 進(jìn)樣口的溶劑量有限制、對(duì)組分不能連續(xù)切割等問題。
[0025] 2、本發(fā)明的液相-氣相二維色譜能充分實(shí)現(xiàn)一級(jí)色譜(LC)更大體積進(jìn)樣和一級(jí)色 譜餾分更大體積切入二級(jí)色譜(GC)，對(duì)于低含量的樣品，可讓樣品連續(xù)進(jìn)樣并通過數(shù)控十 通閥進(jìn)行選擇性的連續(xù)切割，當(dāng)待檢測(cè)的組分含量積累到理想分析量后再轉(zhuǎn)入氣相色譜分 析，在實(shí)現(xiàn)樣品高效凈化的同時(shí)大大提高了分析靈敏度以及儀器適用范圍。本發(fā)明的裝置 和方法可滿足吸煙者血液中超低含量ΝΝΚ和NNAL分析的要求，解決了目前標(biāo)準(zhǔn)方法不能滿 足吸煙