一種用于測(cè)定煙草特有亞硝胺含量的液相-氣相二維色譜分析裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于化學(xué)分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于測(cè)定煙草特有亞硝胺 含量的液相-氣相二維色譜分析裝置和分析方法以及它們?cè)谖鼰熣吣蛞悍治鲋械膽?yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙草特有亞硝胺(TSNAs)是卷煙煙氣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。前人的研究表明： NNN、NNK具有1級(jí)致癌活性，NAB、NAT具有3級(jí)致癌活性。在卷煙抽吸過(guò)程中，TSNAs有可能會(huì) 隨卷煙煙氣進(jìn)入人體，從而對(duì)吸煙者的健康造成影響，因此準(zhǔn)確測(cè)定吸煙者尿液中的煙草 特有亞硝胺含量對(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] 目前商品化的氣相色譜分析儀器在進(jìn)樣口后用于儲(chǔ)存待測(cè)樣品的通常是毛細(xì)管， 其容量較小，從而限制了進(jìn)入氣相色譜中待測(cè)樣品的體積。對(duì)于一些待測(cè)組分含量低的待 測(cè)樣品，往往需要經(jīng)過(guò)濃縮、轉(zhuǎn)移、定容等前處理步驟，樣品處理人工操作環(huán)節(jié)繁瑣且會(huì)導(dǎo) 致測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性較差。目前用氣相色譜測(cè)定煙草特有亞硝胺時(shí)，樣品前處理采用固相 萃取或柱層析分離凈化，這些方法凈化樣品需多次的濃縮、轉(zhuǎn)移，不但操作繁瑣，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。因此非常 迫切地需要尋找更簡(jiǎn)便、快速的樣品前處理方法。
[0004]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)，在該技術(shù)中樣品先 經(jīng)液相色譜分離凈化，再將含待測(cè)組分的流出餾分在線切割進(jìn)入氣相色譜進(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 改善了樣品的凈化效果，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，另一方面二 維色譜間在線切換還可減少樣品前處理過(guò)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。
[0005] 本領(lǐng)域迫切需要一種用于測(cè)定煙草特有亞硝胺含量的液相-氣相二維色譜分析裝 置和分析方法。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的第一目的在于提供一種用于測(cè)定煙草特有亞硝胺含量的液相-氣相 二維色譜分析裝置和分析方法;第二目的在于提供上述分析裝置和分析方法在吸煙者尿液 分析中的應(yīng)用。
[0007] 本實(shí)用新型第一方面涉及一種液相-氣相二維色譜分析裝置，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8;
[0008] 其中所述氣相色譜分析裝置8包括順序連接的PTV進(jìn)樣裝置1、用于儲(chǔ)存待測(cè)樣品 的中空襯管2、預(yù)分離色譜柱3和分離色譜柱4，在所述預(yù)分離色譜柱3和所述分離色譜柱4之 間設(shè)有溶劑排空管路，所述溶劑排空管路上具有溶劑排出閥6,所述溶劑排出閥6用于將所 述預(yù)分離色譜柱3預(yù)分離出的待測(cè)樣品中的溶劑排出，剩余待測(cè)組分隨載氣進(jìn)入所述分離 色譜柱4中分析檢測(cè)；
[0009] 其中所述液相色譜分析裝置16中采用的色譜柱為氧化鋁柱162;
[0010] 其中所述PTV進(jìn)樣裝置1與液相色譜分析裝置16在線切割后的含待測(cè)組分的流出 餾分的出口連通。
[0011] 在本實(shí)用新型的分析裝置中，載氣的輸送路徑與待測(cè)組分相同，即依次經(jīng)過(guò)所述 中空襯管2、預(yù)分離色譜柱3和分離色譜柱4。
[0012] 在本實(shí)用新型優(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 8之間設(shè)有數(shù)控六通閥9,其第一接口供所述液相色譜分析裝置16的流出餾分流入，第五接 口供用于將含待測(cè)組分的流出餾分帶入所述氣相色譜分析裝置8中的第二流動(dòng)相18流入， 第二和第四接口分別連接至捕集盤管7的兩端，用該捕集盤管7對(duì)第一接口流入的待測(cè)組分 進(jìn)行捕集，第三接口連接至所述氣相色譜分析裝置8的PTV進(jìn)樣裝置1，第六接口為廢液排出 □ 15。
[0013] 在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述中空襯管2為石英中空襯管，其容積為0.5-2mL〇
[0014] 在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述氧化鋁柱162為球形氧化鋁色譜柱，該柱由 3~5μπι的球形氧化鋁裝填而成。其中，柱的內(nèi)直徑和長(zhǎng)度可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定，例如柱的 內(nèi)直徑為3.5mm，長(zhǎng)度為150mm。
[0015] 在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方案中，該分析裝置下游連接質(zhì)譜儀。
[0016] 本實(shí)用新型第二方面涉及一種使用根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的液相-氣相二 維色譜分析裝置的分析方法，其包括以下步驟：
[0017] a.將待測(cè)樣品通過(guò)所述液相色譜分析裝置16經(jīng)所述氧化鋁柱162進(jìn)行分離，并經(jīng) 在線切割得到含待測(cè)組分的流出餾分；
[0018] b.將上述含待測(cè)組分的流出餾分通過(guò)所述PTV進(jìn)樣裝置1進(jìn)樣到所述氣相色譜分 析裝置8中，在所述中空襯管2中儲(chǔ)存；
[0019] c.所述含待測(cè)組分的流出餾分經(jīng)過(guò)所述預(yù)分離柱3,將所述含待測(cè)組分的流出餾 分中的溶劑和待測(cè)組分進(jìn)行初步分離；
[0020] d.初步分離后的所述溶劑通過(guò)所述溶劑排出閥6排出，剩余含待測(cè)組分的流出餾 分隨載氣進(jìn)入所述分離柱4中分析檢測(cè)，采用內(nèi)標(biāo)法得到待測(cè)組分的含量。
[0021] 在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方案中，在步驟a中，所述在線切割如下進(jìn)行:使用數(shù)控 六通閥9對(duì)所述液相色譜分析裝置16的流出物按照保留時(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)組分的流出餾分捕集在所述捕集盤管7中。
[0022] 在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)所述待測(cè)樣品為吸煙者的尿液時(shí)，其還包括 以下前處理步驟:將吸煙者尿液樣品用含待測(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(guò)濾，得到待測(cè)樣品。所述萃取可以采用現(xiàn)有技術(shù)中各種已知的萃 取方法，優(yōu)選地采用漩渦萃取。所述過(guò)濾可以采用現(xiàn)有技術(shù)中各種已知的過(guò)濾方法，優(yōu)選地 采用針頭過(guò)濾器過(guò)濾。
[0023]本實(shí)用新型第三方面涉及根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的液相-氣相二維色譜分 析裝置用于測(cè)定煙草特有亞硝胺含量的用途。
[0024] 本實(shí)用新型第四方面涉及根據(jù)本實(shí)用新型第二方面所述的分析方法用于測(cè)定煙 草特有亞硝胺含量的用途。
[0025] 本實(shí)用新型第五方面涉及根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的液相-氣相二維色譜分 析裝置用于測(cè)定吸煙者尿液中煙草特有亞硝胺含量的用途。
[0026] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0027] 1、本實(shí)用新型二維色譜分析裝置中的液相色譜分析裝置中，采用3~5μπι球形堿性 氧化鋁自主裝填了高效柱，并采用該高效柱對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行凈化，替代了現(xiàn)有儀器中通常 使用的凝膠柱，和標(biāo)準(zhǔn)方法(GB/T 23228-2008或CORESTA Ν°63)相比，樣品凈化的效果大大 提高，改進(jìn)后的裝置和方法可滿足吸煙者尿液中超低含量煙草特有亞硝胺的分析要求。
[0028] 2、本實(shí)用新型二維色譜分析裝置中改進(jìn)的氣相色譜分析裝置，由于中空襯管和溶 劑排出閥的存在，每次分析進(jìn)樣可達(dá)200yL，與常規(guī)氣相色譜最大進(jìn)樣量2. OyL相比，進(jìn)樣量 擴(kuò)大了 100倍以上，分析靈敏度得到了大幅度的提高。并且由于進(jìn)樣量的大幅提高，可將經(jīng) 液相色譜凈化后的大體積餾分切割后直接進(jìn)入本實(shí)用新型的氣相色譜分析裝置。
[0029] 3、本實(shí)用新型的二維色譜分析裝置及分析方法避免了樣品前處理過(guò)程中的濃縮、 轉(zhuǎn)移、定容等前處理步驟，減少了實(shí)驗(yàn)誤差，由于樣品處理人工操作環(huán)節(jié)大大減少，方法的 重現(xiàn)性也得到明顯提高。
[0030] 4、本實(shí)用新型的二維色譜分析裝置及分析方法對(duì)于揮發(fā)、半揮發(fā)性組分不受限 制，均可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0031] 5、本實(shí)用新型的二維色譜分析裝置中液相色譜中采用球形堿性氧化鋁柱，相對(duì)于 現(xiàn)有技術(shù)中已有的層析凈化的方式而言，可大大節(jié)約有機(jī)流動(dòng)相。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為本實(shí)用新型的在線液相-氣相二維色譜分析裝置結(jié)構(gòu)示意圖；其中箭頭方向 代表物料輸送方向。
[0033] 圖2為本實(shí)用新型的