一种液质联用检测水中苯乙酸含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种液质联用检测水中苯乙酸含量的方法，其特征在于包括以下步骤：样品经高速冷冻离心机处理，过0.22μm滤膜后直接利用液质联用仪进行检测，以2 mmol/L甲酸水溶液和甲醇为流动相，梯度洗脱；质谱仪以电喷雾离子源负离子多反应监测模式进行检测；采用标准溶液的浓度和相应单体峰面积信号做工作曲线，根据待测样品中单体的响应峰面积和样品量，进行计算，得到检测样品的含量。本发明专利技术的优点：样品前处理非常简单，检测周期短，可实现对水中苯乙酸含量的快速、高效分析；相较于传统检测手段，本发明专利技术的方法快速、灵敏、准确、高效，适用于工业生产过程水样中苯乙酸含量的分析检测。

A method for determination of phenylacetic acid in water by liquid chromatography mass spectrometry

The invention discloses a method for determining the content of phenylacetic acid in water by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). The method comprises the following steps: the sample is treated by a high-speed freezing centrifuge, and is directly detected by a liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) after passing through a 0.22 micron filter membrane; the mobile phase is 2 mmol/L formic acid aqueous solution and methanol, and the gradient elution is performed by an electrospray mass spectrometer. The concentration of standard solution and the corresponding peak area signal of monomer were used as working curve, and the content of the sample was calculated according to the response peak area and sample amount of monomer in the sample to be measured. The method has the advantages of simple sample pretreatment, short detection period, fast and efficient analysis of phenylacetic acid content in water, and fast, sensitive, accurate and efficient analysis and detection of phenylacetic acid content in water samples in industrial production process compared with traditional detection methods.

【技术实现步骤摘要】
一种液质联用检测水中苯乙酸含量的方法
本专利技术涉及一种液质联用检测水中苯乙酸含量的方法，属于分析检测

技术介绍
苯乙酸又名苯醋酸、苄基甲酸，为具有特殊气味的片状白色结晶，熔点77°C，沸点265°C，微溶于冷水，易溶于乙醇、乙醚和氨水等。其化学性质活泼，在羧基和苯环上均可发生化学反应，是医药、农药、香料等有机合成的中间体，被广泛的应用在化工工业生产中。在各种工业生产工艺中，苯乙酸含量直接影响着下游产品的质量，准确测定其中苯乙酸含量，可为下游产品生产提供数据支持，以提高目标产物的品质。工业生产过程水样成分复杂且其中苯乙酸含量差异很大，之前报道的比色方法（周光邠,洪肇琳.青霉素发酵液中苯乙酸残留量快速检测法,中国医药工业杂志，1985(7):12-14），操作繁琐且准确度不能满足准确定量的需求；高效液相色谱方法（王海雁,常华,胡雅琴,等.HPLC加标检测6-氨基青霉烷酸产品中残余苯乙酸含量,山西大学学报(自然科学版),2013,36(1):80-83；刘柱,陈万勤,沈潇冰,等.分析科学学报,2014,30(2):168-172）检出限高达15.26ng/mL，回收率仅大于85%，只能对苯乙酸含量进行加标检测，很难实现苯乙酸的精确定量。液质联用方法集传统液相的高分离能力和质谱的高灵敏度、高选择性于一体，近年来被越来越多的使用到药物代谢产物研究和残留物分析中，但将液质联用方法用于水样中苯乙酸含量的分析尚未见报道。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种采用液质联用检测水中苯乙酸含量的方法，该方法操作简便、快速高效，且具有良好的精密度、准确度和重复性，可用于各种工业生产过程水样中苯乙酸的精确定量。为达到上述目的，本专利技术采取的具体技术方案为：一种液质联用检测水中苯乙酸含量的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）样品前处理：取检测样品经高速冷冻离心机离心，再经0.22μm滤膜过滤后供直接上机检测；（2）标准品配制：精确称量苯乙酸标准品配制标准储备液的浓度，经稀释得到系列标准溶液以绘制标准曲线；（3）液质联用检测：利用液质联用仪进行检测，其中色谱条件为：进样量2μL；流动相为2mmol/L甲酸水溶液(A)和甲醇(B)，流速为200μL/min，梯度洗脱条件为：0-0.5min，A:B为65:35(v:v)，0.51min-1minA:B梯度变至5:95(v:v)，1min-2minA:B梯度变至0:100(v:v)；色谱柱型号为EclipsePlusC18（2.1mm×50mm），柱温30°C；质谱条件为：质谱仪采用电喷雾离子源(ESI)，负离子扫描模式，扫描方式为多反应监测模式，定量离子对135/91，碎裂电压50V，碰撞能量3eV，锥孔电压25psi，毛细管电压3500V，干燥气流速8L/min，干燥气温度350°C，鞘气流速10L/min，鞘气温度350°C；（4）结果计算：采用标准溶液的浓度和相应单体峰面积信号做工作曲线，根据待测样品中单体的响应峰面积和样品量，利用下列公式进行计算，得到检测样品的含量：式中：X—待测水样中苯乙酸的含量（mg/kg）；c—标准曲线计算得到待测液中苯乙酸的浓度（mg/L）；V—待测水样定容的体积（L）；m—待测水样的质量（kg）。所述检测样品为不同工业生产过程中的水样，包括医药废水、农药生产废水等。另外，为防止不同样品之间的交叉污染，进样针每次取样之后都由新鲜的甲醇溶液冲洗一次。本专利技术选择水和甲醇的混合液为流动相，其中水相为2mmol/L甲酸水溶液。甲酸的加入可提高检测物质的离子化效率，使检出信号增强。实验证明浓度为2mmol/L甲酸既能保证流动相基质对测定结果不构成干扰，又能有效增强待测物质的检出信号，提高检测的灵敏度。本专利技术的优点：1、样品前处理非常简单，检测周期短，可实现对水中苯乙酸含量的快速、高效分析；2、本专利技术所涉及到溶样溶剂都为去离子水，成本低，无污染；3、本专利技术精密度好，回收率高，检出限不超过0.12mg/L；4、本专利技术首次采用液质联用方法，配合专用的液相色谱、质谱参数，可高效、准确的实现对水中苯乙酸含量的测定；5、相较于传统检测手段，本专利技术的方法快速、灵敏、准确、高效，适用于工业生产过程水样中苯乙酸含量的分析检测。附图说明图1为苯乙酸标准品的色谱图。图2为待测水样中苯乙酸的色谱图。图3为苯乙酸标准品的二级质谱图。具体实施方式以下结合附图并通过对比例和具体实施例进一步解释和说明本专利技术。本专利技术涉及的仪器与设备：超高效液相色谱-四极杆质谱联用仪（1290/6460，美国Agilent公司），高速冷冻离心机（5424R，德国Eppendorf公司），去离子水发生器（Milli-Q，美国Millipore公司）。本专利技术涉及的样品与试剂：苯乙酸标准品（纯度＞99%，国家标准物质研究中心），甲醇（色谱纯，德国Merck公司），甲酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。对比例1：对比例1采用高效液相色谱分析方法进行测定，步骤如下：（1）样品前处理：取一定质量的某医药企业4组不同工艺阶段的医药废水作为检测样品，分别编号1～4置于500mL容量瓶，加入去离子水，待充分混匀后定容。经高速冷冻离心机离心，再经0.22μm滤膜过滤后供直接上机检测；（2）标准品配制：精确称量苯乙酸标准品配制标准储备液的浓度，经稀释得到系列标准溶液以绘制标准曲线；（3）高效液相色谱仪检测条件：进样量20μL；流动相为pH=6.0的磷酸盐缓冲溶液(A)和乙腈(B)，流速为1mL/min，洗脱条件为：0-20min，A:B为65:35(v:v)；色谱柱型号为SB-AqC18（4.6mm×250mm），柱温30°C；检测波长为224nm。（4）结果计算：采用标准溶液的浓度和相应单体峰面积信号做工作曲线，根据待测样品中单体的响应峰面积和样品量，利用下列公式进行计算，得到检测样品的含量：式中：X—待测水样中苯乙酸的含量（mg/kg）；c—标准曲线计算得到待测液中苯乙酸的浓度（mg/L）；V—待测水样定容的体积（L）；m—待测水样的质量（kg）。（5）高效液相色谱检测方法的检出限、回收率及精密度：以空白水样进行加标实验，以检测信号大于信噪比（S/N）3倍视为能够检出，将此添加量定为检出限，从而得到方法对苯乙酸的检出限为13.47mg/L；以检测信号大于信噪比（S/N）10倍视为准确定量限，从而得到方法对苯乙酸的准确定量限为检出限为44.89mg/L。精确称取苯乙酸标准品，得到浓度为50mg/kg的标准溶液，后经与样品前处理同样的步骤后上机分析，重复5次实验得到该方法的加标回收结果。该方法的回收率范围为92.54-95.71%，相对标准偏差（RSD）范围为1.63-5.34%。高效液相色谱检测方法检测样品结果：用高效液相检测方法对对比例1中的4组样品进行分析，记录定量离子的峰面积，带入步骤（2）中峰面积-浓度标准工作曲线，得到测试样品中苯乙酸浓度c，单位mg/L，根据称样质量及定容体积，采用公式，得到4组待测水样中苯乙酸含量的检测结果分别为73.39mg/kg、未检出、未检出、56.21mg/kg。实施例1：（1）样品前处理：取与对比例1相同的4组医药废水作为为测试样品，分别编号1～4置于500本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液质联用检测水中苯乙酸含量的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）样品前处理：取检测样品经高速冷冻离心机离心，再经0.22 μm滤膜过滤后供直接上机检测；（2）标准品配制：精确称量苯乙酸标准品配制标准储备液的浓度，经稀释得到系列标准溶液以绘制标准曲线；（3）液质联用检测：利用液质联用仪进行检测，其中色谱条件为：进样量2 μL；流动相为A ：2 mmol/L甲酸水溶液和B：甲醇，流速为200 μL/min，梯度洗脱条件为：0 ‑ 0.5 min，A:B体积比为65:35，0.51 min ‑ 1 min ，A:B梯度变至体积比5:95，1 min ‑ 2 min,A:B梯度变至体积比0:100；色谱柱为C18柱，柱温30 °C；质谱条件为：质谱仪采用电喷雾离子源，负离子扫描模式，扫描方式为多反应监测模式，定量离子对135/91，碎裂电压50 V，碰撞能量3 eV，锥孔电压25 psi，毛细管电压3500 V，干燥气流速8 L/min，干燥气温度350 °C，鞘气流速10 L/min，鞘气温度350 °C；（4）结果计算：采用标准溶液的浓度和相应单体峰面积信号做工作曲线，根据待测样品中单体的响应峰面积和样品量，利用下列公式进行计算，得到检测样品的含量：...

【技术特征摘要】
1.一种液质联用检测水中苯乙酸含量的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）样品前处理：取检测样品经高速冷冻离心机离心，再经0.22μm滤膜过滤后供直接上机检测；（2）标准品配制：精确称量苯乙酸标准品配制标准储备液的浓度，经稀释得到系列标准溶液以绘制标准曲线；（3）液质联用检测：利用液质联用仪进行检测，其中色谱条件为：进样量2μL；流动相为A：2mmol/L甲酸水溶液和B：甲醇，流速为200μL/min，梯度洗脱条件为：0-0.5min，A:B体积比为65:35，0.51min-1min，A:B梯度变至体积比5:95，1min-2min,A:B梯度变至体积比0:100；色谱柱为C18柱，柱温30°C；质谱条件为：质谱仪采用电喷雾离子源，负离子扫描模式，扫描方式为多反应监测模式，定量离子对135/91，碎裂电压50V，碰撞能量3eV，锥孔电压25psi，毛细管电压3500V，干燥气流速8L/min，干燥气温度350...

【专利技术属性】
技术研发人员：王倩文，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37