質(zhì)譜技術(shù)在痕量分析中的初步應(yīng)用.pdf

1、質(zhì)譜作為一種常用的分析技術(shù)，有高靈敏度、高鑒別力，并能與其他分離分析手段如氣相色譜質(zhì)譜、高效液相色譜質(zhì)譜、超臨界色譜\質(zhì)譜等相互兼容，成為促進(jìn)多學(xué)科研究的重要手段，因此近年來(lái)發(fā)展迅速，不僅應(yīng)用學(xué)科領(lǐng)域廣泛，而且儀器種類也在不斷改進(jìn)。聯(lián)用技術(shù)是目前物質(zhì)分析中的熱點(diǎn)。隨著接口技術(shù)的突破聯(lián)用技術(shù)及其組合方式正在迅速增加。除了傳統(tǒng)的GC-MS、HPLC-MS外，利用SFC-MS、MS-MS進(jìn)行選擇監(jiān)測(cè)也具有很高的選擇性因而具有很好的定量靈敏度和

2、可靠性。目前這一技術(shù)也成為發(fā)達(dá)國(guó)家藥物及化學(xué)毒物監(jiān)控的熱門手段。同時(shí)，液相色譜-核磁共振-質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLC-NMR-MS)也已應(yīng)用于研究中。 本次研究應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜(GasChromatography-MassSpectromGC-MS)及高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HighPerformanceLiquidChromatography-MassSpectromHPLC-MS)對(duì)涵蓋了有機(jī)揮發(fā)性溶劑、鼠藥、有機(jī)磷、毒品、

3、鎮(zhèn)靜劑等具有較廣泛代表性的化學(xué)毒物進(jìn)行痕量分析研究，旨在通過(guò)對(duì)質(zhì)譜分析系統(tǒng)的研究尋找最佳的分析方法和條件，獲得最佳的檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確度，并形成一套較完備的化學(xué)中毒快速分析程序，為化學(xué)中毒分析提供較為翔實(shí)且具有實(shí)踐價(jià)值的技術(shù)數(shù)據(jù)和方法學(xué)資料。 目的: 1.研究質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在復(fù)雜生物樣品中進(jìn)行快速定性分析的方法。 2.比較色譜技術(shù)(GC、HPLC)與質(zhì)譜技術(shù)(MS)在痕量物質(zhì)定量中的靈敏度的差異。 3.實(shí)測(cè)樣

4、品，對(duì)生物樣品中5類化學(xué)毒物進(jìn)行質(zhì)譜與色譜方法檢測(cè)數(shù)據(jù)的比較。 方法: 1.運(yùn)用GC、HPLC及GC-MS、HPLC-MS技術(shù)，將各種檢材的揮發(fā)性有機(jī)物、有機(jī)磷、鼠藥和毒品在DB-5及HP-5MS石英交聯(lián)毛細(xì)管柱進(jìn)行分離，將尿樣中的安眠鎮(zhèn)靜類藥物用Zorbax-C18柱進(jìn)行分離。通過(guò)調(diào)節(jié)柱溫、柱流量、進(jìn)樣方式和流動(dòng)相的選擇等方式，尋找各種毒物在不同檢材中及不同檢測(cè)設(shè)備上的檢測(cè)方法，同時(shí)運(yùn)用NIST98數(shù)據(jù)庫(kù)多維檢索的方式

5、對(duì)待測(cè)痕量物質(zhì)進(jìn)行定性分析。 2.檢測(cè)時(shí)運(yùn)用氣相色譜的氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)、氮磷檢測(cè)器(NPD)、二極管陣列檢測(cè)器(DAD)、質(zhì)譜檢測(cè)器(MSD)及高效液相色譜質(zhì)譜(HPLC-MS)對(duì)痕量待測(cè)組分進(jìn)行定量分析。同時(shí)比較色譜及質(zhì)譜技術(shù)在分析復(fù)雜基質(zhì)痕量物質(zhì)方法學(xué)上的優(yōu)劣，選擇并系統(tǒng)化地建立一套適合毒物痕量分析的方法程序。在應(yīng)用質(zhì)譜技術(shù)定量時(shí)采用調(diào)整EM點(diǎn)ExtractionIon、Scan、SIM等技術(shù)尋找各種毒物的最低檢

6、測(cè)限值。 結(jié)果與討論: 1.生物樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥本次研究用液液萃取/氣相色譜(GC-氮磷檢測(cè)器，NPD)進(jìn)行分析測(cè)定。利用GC-NPD在線分析有機(jī)磷農(nóng)藥，敵敵畏(Dichlorvos)、馬拉硫磷(Malathion)等農(nóng)藥對(duì)紫外的吸收較差，在定量測(cè)定10～100ng/L水平的水樣時(shí)較為困難。利用GC-MS在測(cè)定有機(jī)磷農(nóng)藥時(shí)可獲得良好的結(jié)構(gòu)信息，具有極強(qiáng)的抗干擾能力，其檢測(cè)限與靈敏度均較NPD為佳，在選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)

7、狀態(tài)下最低檢測(cè)限為0.1～2ng。此方法可用于多種生物樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥的痕量測(cè)定。 2.本次研究利用GC-FID及GC-MS分析生物樣品中的鼠藥類或毒品類成分，GC-MS有保留時(shí)間和質(zhì)譜圖的定性信息，利用NIST98標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)系統(tǒng)，可以快捷準(zhǔn)確的確定疑似毒物的種類。GC-FID分析系統(tǒng)定性信息單一，僅靠保留時(shí)間一項(xiàng)難以確定化合物的確定組分，雖然可以利用與疑似鼠藥相同的標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行保留時(shí)間和峰面積的疊加來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的定性分析，但方

8、法抗干擾能力差、靈敏度低，容易受到儀器及實(shí)驗(yàn)方法設(shè)置的影響，在進(jìn)行復(fù)雜樣品(如血液樣品)中痕量毒物的定性分析時(shí)氣相/質(zhì)譜聯(lián)用法在靈敏度及定性實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度上均體現(xiàn)了巨大優(yōu)勢(shì)。 3.在本次研究對(duì)含多種揮發(fā)性有機(jī)物的混合物檢測(cè)中，利用GC-FID僅能就已確定保留時(shí)間的幾種揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性分析，而GC-MS技術(shù)則能在同一時(shí)間內(nèi)分析數(shù)十種揮發(fā)性有機(jī)物[4]，利用NIST98標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖庫(kù)系統(tǒng)，可以快捷準(zhǔn)確的確定它們的種類和結(jié)構(gòu)。特別是當(dāng)某

9、種組分含量極低時(shí)，GC-FID無(wú)法檢測(cè)到其準(zhǔn)確的定量信息，而導(dǎo)致檢測(cè)組分的缺失，利用質(zhì)譜技術(shù)的高靈敏度、高選擇性的特點(diǎn)，可以為含復(fù)雜組分的揮發(fā)性有機(jī)物的確認(rèn)和鑒定帶來(lái)最佳的實(shí)驗(yàn)方案。 4.在本次研究中應(yīng)用了HPLC-MS對(duì)人尿中安眠鎮(zhèn)靜藥進(jìn)行了檢測(cè)。由于大多數(shù)藥物具有熱穩(wěn)定性差、極性基團(tuán)多、分子量大等特點(diǎn)，GC及GC-MS技術(shù)均不能滿足檢測(cè)的需要[5]。在利用HPLC及LC-MS技術(shù)檢測(cè)復(fù)雜基質(zhì)中安眠鎮(zhèn)靜類藥物的比對(duì)實(shí)驗(yàn)中，LC

10、-MS由于其高度靈活的實(shí)驗(yàn)設(shè)置、簡(jiǎn)便快捷前處理程序、高靈敏度及高選擇性等特點(diǎn)，證明是目前分析復(fù)雜基質(zhì)中藥物成分的最佳方法。 5.用氣相色譜法(估計(jì)為色譜檢測(cè)限值以上)和氣質(zhì)聯(lián)用法(估計(jì)為色譜檢測(cè)限值以下)對(duì)實(shí)測(cè)樣品(包括車間空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物，生物樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥、鼠藥、毒品、安眠鎮(zhèn)靜劑)進(jìn)行微量及痕量檢測(cè)分析，并進(jìn)行比較。進(jìn)一步證實(shí)了在實(shí)測(cè)樣品中微量(色譜法檢測(cè)限以上)毒物的檢測(cè)中，質(zhì)譜法與色譜法在結(jié)果上有較佳的一致性，而在