專利名稱：：一種用凝膠滲透-氣質聯用法檢測卷煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種檢測苯并[a]芘的方法，特別是涉及一種檢測巻煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法。
背景技術：
：稠環(huán)芳烴(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是最早發(fā)現的也是數量較大、分布較廣的一類致癌物，其中苯并[a]芘(B[a]P)是已發(fā)現的200多種致癌稠環(huán)芳烴類化合物中具有強致癌性的代表性化合物。巻煙在燃燒過程中可以產生少量的苯并[a]芘，因此，測定巻煙:):.流煙氣中的苯并[a]芘含量對吸煙與健康的研究有著重要意義。20世紀60年代以來，國內外對巻煙主流煙氣中苯并[a]芘的提取、凈化、分離和檢測進行了大量研究。巻煙煙氣中苯并[a]芘的含量一般在幾個納克到十幾個納克每支之間，巻煙主流煙氣中含有幾千種物質，是一個非常復雜的機體，因此，如何去除其它物質的干擾，有效的分離、凈化樣品成了準確定量巻煙煙氣中苯并[a]芘含量的至關重要的問題。目前，比較成熟的巻煙煙氣中苯并[a]芘分析方法為氣相色譜-質譜聯用法，該法采用屆相萃取技術(SPE)來分離純化樣品，通過固相萃取分離純化后，還是存在許多干擾物質，對分析儀器靈敏度的要求很高。凝膠滲透色譜(GPC)的出現給我們提供了一種新的有效分離凈化技術。凝膠滲透色譜是按物質分子量大小進行分離與分析的技術，已經被證明是適應各種樣品基體的最通用且最便捷的樣品制備技術，目前在環(huán)境和食品領域應用廣泛。GPC凈化系統可以在進行GC，GC/MS或HPLC的分析之前去除有機大分子干擾物質，從環(huán)境樣品和食品樣品中自動同時萃取分離出目標分析物質。PilarFernandez和JosepM.Bayona(PilarFernandezandJosepM.Bayona.Useofoff-linegelpermeationchromatography-normalphaseliquidchromatographyforthedeterminationofpolycyclicaromaticcompoundsinenvironmentalsamplesandstandardreferencematerials(airparticulatematterandmarinesediment.JournalofChromatography,1992,625:141-149灘道了用GPC分離純化環(huán)境樣品和材料中的稠環(huán)芳烴類物質。R.Lega等人(R.Lega，G.Ladwig，O.Mereszetal..QuantitativedeterminationoforganicprioritypollutantsinsewagesludgebyGC/MS.Chemosphere,Vol.34，No.8，1997:1705-1712)報道用GPC技術凈化污水污泥樣品，測定其中的有機氯殘留、PAHs等物質。MuradI.H.Helaleh等人(MuradI.H.Helaleh.AliAl-Omair，A.Nisar，B.Gevao.Validationofvariousextractiontechniquesforthequantitativeanalysisofpolycyclicaromatichydrocarbonsinsewagesludgesusinggaschromatography-iontrapmassspectrometry.JournalofChromatographyA，2005，1083:153-160)也研究用各種萃取方法萃取污水污泥中的PAHs后再用GPC進行凈化，樣品得到很好的分離和純化。但上述方法無例外的都采用二氯甲烷作為溶劑或淋洗劑，二氯甲烷是一種毒性很大的溶劑，對環(huán)境污染嚴重。到目前為止還未有報道用GPC技術處理巻煙主流煙氣樣品進行測定巻煙主流煙氣中B[a]P的含量。因此我們嘗試采用對環(huán)境比較友好的環(huán)己烷和乙酸乙酯作為溶劑，利用GPC高效的分離純化技術對巻煙樣品中的B[a]P進行純化，這是一種新的嘗試，可有效的解決樣品基質復雜，干擾物質多的問題。
發(fā)明內容本發(fā)明旨在解決改善巻煙主流煙氣中苯并[a]芘分析過程中的分離純化步驟，減少樣品基質干擾，采用一種新的分離凈化技術一凝膠滲透色譜(GPC)，通過GPC的凈化系統有效的分離提純樣品，進而提高氣質聯用法準確定量分析巻煙主流煙氣苯并[a]芘的問題，提供一種操作簡便、自動化程度高、環(huán)境友好、樣品分離效果好、靈敏度高的檢測巻煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法。本發(fā)明的技術方案是這樣實現的A.巻煙抽吸完后，將劍橋濾片從吸煙機取下，置于錐形瓶中，加入環(huán)己烷進行超聲萃??；B.移取萃取液至GPC樣品瓶，用GPC儀，柱填料為聚苯乙烯凝膠Bio-BeadsS-X3，進行淋洗，收集淋洗液于餾分瓶中；所用的淋洗劑為環(huán)己烷和乙酸乙酯的混合溶液，比例為0.8:]一l:0.8(v/v)，均為色譜純，收集37-50min內的餾分于餾分瓶中；C.將餾分瓶置于自動氮吹儀中進行濃縮，濃縮至0.9-1.1mL，加入9-苯基葸內標溶液IO.OpL，濃度為10.0ng/pL;D.濃縮液用GC—MS分析，采用DB—5MS毛細管色譜柱；進樣體積為1.0-2.0pL，分流或不分流進樣(根據樣品的實際情況和考慮儀器的維護和保養(yǎng)來確定實際的進樣體積和分流不分流模式)；氦氣作載氣；載氣流速為0.8-1.2mL/min;進樣口溫度為230-260°C;MS條件離子源溫度230-250°C，電離方式EI，掃描方式SIM，選擇的監(jiān)測離子為苯并芘252，9一苯基蒽254;采用以下升溫程序初始溫度為145-155°C,升溫速率為5-7°C/min，至280-290°C,保持10-15min;E.由組分峰面積與內標峰面積之比進行定量分析。A步中加入環(huán)己烷的體積為40-50mL;超聲萃取的時間為40-45min。所述B步中淋洗液為環(huán)己烷和乙酸乙酯的混合溶液的流速優(yōu)選5.0mL/min。D步中分流進樣的分流比優(yōu)選為10:1。本發(fā)明優(yōu)選采用的升溫程序初始溫度為150°C，升溫速率為6.0。C/min，至280°C，保持10min，290"C下后運行時間為15min。本發(fā)明采用的環(huán)己垸為色譜純試劑，是一種對環(huán)境比較友好的試劑；所使用的色譜純試劑可減少物質干擾，且對GPC柱和色譜柱的污染小，可延長柱子壽命。另外，環(huán)己烷和乙酸乙酯也是一種對環(huán)境友好的試劑，較二氯甲烷來說對環(huán)境污染小，且成本較低，并且其分離效果也很好。本發(fā)明采用DB—5MS毛細管色譜柱，此柱類型為一通用柱，對于B[a]P有很好的分離效果；本發(fā)明的有益效果為使用GPC凈化系統對巻煙樣品進行凈化，與固相萃取相比，得到的譜圖更為干凈，去除了大量干擾物質，大大降低了樣品基質對苯并[a]芘定量測定的影響，見附圖1和附圖2，通過兩者的比較可知使用GPC凈化系統更能有效的去除樣品中的雜質。本發(fā)明采用的環(huán)己垸為色譜純試劑，是一種對環(huán)境比較友好的試劑；選用環(huán)己垸和乙酸乙酯也是一種對環(huán)境友好的試劑，較二氯甲垸來說對環(huán)境污染小，且成本較低，并且作為淋洗劑其分離純化的效果也很好。而且，因為環(huán)己垸和乙酸乙酯毒性小，對環(huán)境污染也小，本發(fā)明可避免操作人員接觸毒性強的二氯甲垸溶劑，減少人體和環(huán)境的危害性。使用GPC技術得出的色譜圖背景小，基體干擾小，這對我們在儀器參數的選擇和儀器維護保養(yǎng)方面很有利，減少樣品對儀器和分析柱的污染，使儀器的維護和保養(yǎng)更容易，并且在參數的選擇范圍上也可以擴大，不需要那么嚴格的參數設置，因此可在一定程度上延長儀器的使用壽命。GPC儀為全自動化，操作非常簡便。圖1是經過GPC純化得到的典型樣品色譜圖。圖2是經過SPE純化得到的典型樣品色譜圖。具體實施方式實施例1將芙蓉牌巻煙按照YC/T29—1996規(guī)定的標準條件抽吸巻煙。巻煙抽吸完后，將劍橋濾片從吸煙機上取下，裝入錐形瓶中，加入40mL環(huán)己烷，超聲萃取40min。移取7.0mL萃取液至GPC樣品瓶中，用GPC儀淋洗，淋洗液為1:1的環(huán)己垸和乙酸乙酯混合液，收集淋洗液于餾分瓶中。將餾分瓶置于自動氮吹儀中進行濃縮，濃縮至0.9-1.1mL，加入9-苯基蒽內標溶液IO.0nL(濃度為10.0ng/nL)，供GC—MS分析。GC—MS條件為Agilent公司的DB-5MS毛細管色譜柱(30mX0.25mmX0.25pm);進樣體積為1^L，分流進樣，分流比10:1(10:1的分流比和進樣1pL可使進入氣相色譜和質譜的樣品比較少的同時保證檢測的靈敏度)；載氣為He;載氣流速為l.OmL/min;進樣口溫度為250。C;MS條件離子源溫度250。C，電離方式EI，掃描方式SIM，選擇的監(jiān)測離子為苯并芘252，9一苯基蒽254;程序升溫初始溫度為150。C，升溫速率為6.0。C/min，至280。C，保持10min,290。C下后運行時間為15min。由色譜圖可知，無干擾峰存在，樣品分離純化效果好，峰形尖銳對稱，樣品峰信號強，信噪比比較高。實施例2以環(huán)己烷為溶劑，按表1濃度范圍配置系列標準溶液，然后在上述實驗條件下進行GC一MS分析檢測，以色譜圖上組分峰面積與內標峰面積比為響應信號，建立苯并[a]芘的標準曲線，其線性關系見表2。表2的結果表明響應信號與組分濃度有顯著的線性相關關系；將最低濃度標準溶液進行稀釋，根據信噪比S/N-3，得出檢出限，實驗結果見表2，表明方法的檢出限低，方法靈敏。表l系列標準溶液濃度<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>取同一牌號的巻煙通過上述方法處理和GC—MS分析檢測，重復進行5次平行測定，計算測定的標準偏差RSD。/。，實驗結果見表3，表明方法的重復性相當好。將標準溶液加入已抽吸完的劍橋濾片中，然后按照上述方法處理和GC—MS分析檢測，根據實際加入量和實測結果，計算組分的回收率，實驗結果見表4，可知組分的回收率均較高。表3重復性<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1、一種用凝膠滲透-氣質聯用法檢測卷煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法，其特征在于A.卷煙抽吸完后，將劍橋濾片從吸煙機取下，置于錐形瓶中，加入環(huán)己烷進行超聲萃?。籅.移取萃取液至GPC樣品瓶，用GPC儀，柱填料為聚苯乙烯凝膠Bio-BeadsS-X3，進行淋洗，收集淋洗液于餾分瓶中；所用的淋洗劑為環(huán)己烷和乙酸乙酯的混合溶液，環(huán)己烷和乙酸乙酯體積比0.8∶1-1∶0.8，均為色譜純，收集37-50min內的餾分于餾分瓶中；C.將餾分瓶置于自動氮吹儀中進行濃縮，濃縮至0.9-1.1mL，加入9-苯基蒽內標溶液10.0μL，濃度為10.0ng/μL；D.濃縮液用GC-MS分析，采用DB-5MS毛細管色譜柱；進樣體積為1.0-2.0μL，分流或不分流進樣；氦氣作載氣；載氣流速為0.8-1.2mL/min；進樣口溫度為230-260℃；MS條件離子源溫度230-250℃，電離方式EI，掃描方式SIM，選擇的監(jiān)測離子為苯并芘252，9-苯基蒽254；采用以下升溫程序初始溫度為145-155℃，升溫速率為5-7℃/min，至280-290℃，保持10-15min；E.由組分峰面積與內標峰面積之比進行定量分析。2、根據權利要求1所述的一種用凝膠滲透一氣質聯用法檢測巻煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法，其特征在于所述A步中加入環(huán)己烷的體積為40-50mL;超聲萃取的時間為40-45min。3、根據權利要求1所述的一種用凝膠滲透一氣質聯用法檢測巻煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法，所述B步中淋洗液為環(huán)己垸和乙酸乙酯的混合溶液,流速為5.0mL/min。4、根據權利要求1所述的一種用凝膠滲透一氣質聯用法檢測巻煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法，所述D步中分流進樣的分流比為10:1。5、根據權利要求1所述的一種用凝膠滲透一氣質聯用法檢測巻煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法，所述D步中采用的升溫程序初始溫度為150。C，升溫速率為6.0。C/min，至280。C，保持10min，290。C下后運行時間為15min。全文摘要一種用凝膠滲透-氣質聯用法檢測卷煙主流煙氣中苯并[a]芘的方法，用于測定卷煙主流煙氣中的苯并[a]芘含量。卷煙抽吸完后，將劍橋濾片從吸煙機上取下，置于具塞錐形瓶中，加入環(huán)己烷，置于超聲波中超聲萃取。移取萃取液至GPC樣品瓶中，用環(huán)己烷-乙酸乙酯混合液淋洗，收集淋洗液，將淋洗液置于自動濃縮儀中濃縮，將內標溶液加入濃縮液中，用GC-MS儀分析，根據組分峰面積與內標峰面積比進行定量。GC-MS條件DB-5MS毛細管色譜柱；分流或不分流進樣；N₂作載氣；進樣口溫度為230-260℃；程序升溫。本發(fā)明自動化程度高、環(huán)境友好、操作簡便、干擾少、靈敏度高、準確性好。文檔編號G01N30/88GK101266230SQ20071003596公開日2008年9月17日申請日期2007年10月26日優(yōu)先權日2007年10月26日發(fā)明者吳名劍,吳銀菊,庹蘇行,練文柳,胡念念,蔣臘梅申請人:湖南中煙工業(yè)有限責任公司