一种固体基质中的长链氯化石蜡快速提取、净化和分析方法技术

本发明专利技术公开了一种固体基质中的长链氯化石蜡快速提取、净化和分析方法，将固体基质与水涡旋混合，加入氘代标记的六溴环十二烷，加入提取溶剂和NaCl、Mg2SO4，然后涡旋后离心收集上清液并转移到含Mg2SO4、C18EC、PSA、GCB的分散固相净化管涡旋离心，取上清液浓缩采用二维超高效液相串联轨道阱高分辨质谱进行分析，耗时短，可在半小时内完成沉积物中的LCCPs的提取和净化，同时减少了溶剂的消耗和废液产生，解决了现有技术耗时长且消耗大量溶剂的问题，同时通过二维超高效液相的净化分离可减少极性基质对LCCPs测定的干扰，排除短链氯化石蜡等对LCCPs干扰完成LCCPs的检测分析。蜡等对LCCPs干扰完成LCCPs的检测分析。蜡等对LCCPs干扰完成LCCPs的检测分析。

【技术实现步骤摘要】
一种固体基质中的长链氯化石蜡快速提取、净化和分析方法

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[0001]本专利技术涉及一种固体基质中的长链氯化石蜡快速提取、净化和分析方法。

技术介绍
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[0002]氯化石蜡(CPs)是一类复杂的工业混合物，其同系物和异构体达数千种，依据碳链长度可分为短链(SCCPs)、中链(MCCPs)和长链氯化石蜡(LCCPs)。CPs主要用途用于金属切割液添加剂、PVC增塑剂及塑料和纺织品的阻燃剂等。CPs大量生产及使用已给全球带来严重的环境污染，成为近十年各国学者广泛关注的持久性有机污染物。由于SCCPs的禁用，导致LCCPs作为其潜在代替品逐步受到国内外同行的关注。近三年的研究证实，LCCPs同样具有持久性、细胞毒性和生物富集性等持久性有机污染物的特征。由此可见，急需尽快深入研究LCCPs的环境行为及生态健康风险。
[0003]当前固体基质中LCCPs的主要提取方法为索氏抽提和加速溶剂萃取(ASE)，此外还有超声萃取和微波辅助萃取技术。采用这些方法提取后的LCCPs通常需要采用层析柱(如硅胶，氧化铝)或固相萃取柱进行进一步的净化分离。这些提取和净化方法通常需要几小时到几十个小时才能完成一个样品的LCCPs分析，不适用于大量样品的LCCPs快速分析要求。同时这一过程需要消耗大量的溶剂也不符合当前“绿色化学”分析理念。因此有必要开发一种固体基质中LCCPs快速分析方法。

技术实现思路
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[0004]本专利技术的目的是提供一种固体基质中的长链氯化石蜡(LCCPs)快速提取、净化和分析方法。该方法耗时短，可在半小时内完成沉积物中的LCCPs的提取和净化，满足大量沉积物样品的快速前处理，同时减少了溶剂的消耗和废液产生，符合当前“绿色化学”分析理念，解决了现有技术耗时长且消耗大量溶剂的问题，同时可减少极性基质对LCCPs测定的干扰，排除短链氯化石蜡等对LCCPs干扰完成LCCPs的检测分析。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0006]一种固体基质中的长链氯化石蜡(LCCPs)快速提取、净化和分析方法，该方法包括以下步骤：将固体基质与水涡旋混合，加入氘代标记的六溴环十二烷，加入提取溶剂和NaCl、 Mg2SO4，然后涡旋后离心收集上清液并转移到含Mg2SO4、C18EC、PSA、GCB的分散固相净化管涡旋离心，取上清液浓缩采用二维超高效液相串联轨道阱高分辨质谱进行分析。
[0007]具体包括以下步骤：
[0008](1)将固体基质与水涡旋混合，水的用量为0.8
‑
1.2mL/g固体基质，加入氘代标记的六溴环十二烷(α
‑
HBCD)，用量为1ng/g
‑
50ng/g固体基质，加入乙腈或体积比为1.8
‑
2.5：1的乙腈和丙酮混合溶剂或体积比为1.8
‑
2.5：1的乙腈和二氯甲烷的混合溶剂作提取溶剂，提取溶剂的用量为2.5
‑
3.5mL/g固体基质，加入NaCl、Mg2SO4，然后涡旋后再离心；NaCl的用量为0.15
‑
0.25g/g固体基质，Mg2SO4的质量与水体积的比例为0.7
‑
0.9g：1mL；
[0009](2)收集步骤(1)中离心后上清液并转移到含Mg2SO4、C18EC、PSA、GCB的分散固相净
化管涡旋离心，取上清液，并用步骤(1)的提取溶剂重复提取两次，合并三次上清液；步骤(1)中离心后上清液体积与Mg2SO4质量比例为6
‑
12mL:1g，步骤(1)中离心后上清液体积与C18EC质量比例为20
‑
40mL：1g，步骤(1)中离心后上清液体积与PSA质量比例为 20
‑
40mL：1g，步骤(1)中离心后上清液体积与GCB质量比例为200
‑
400mL：1g；
[0010](3)将步骤(2)收集的上清液旋转蒸发浓缩，氮吹浓缩,转移到细胞瓶后定容过膜，定容体积0.5
‑
1.5mL，由于过膜除盐会损失样品，定容体积不宜小于0.5mL，然后保存在
‑
20℃冰箱，待进样；
[0011](4)采用二维超高效液相串联轨道阱高分辨质谱(2DLC
‑
Orbitrap
‑
HRMS)进行定量分析，具体参数条件如下：
[0012]色谱条件：色谱柱为Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和Hypersil Gold C18反相柱，两根色谱柱为动态连接，所述动态连接具体为：在0
‑
5min内，Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和HypersilGold C18反相柱串联，采用泵2进行梯度洗脱；在5
‑
19min时，Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和Hypersil Gold C18反相柱分离，采用泵1将极性基质从Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱中移除，同时采用泵2将LCCPs从Hypersil Gold C18反相柱中洗脱下来进行仪器分析，且质谱只在10
‑
17min内对样品进行采集分析，5
‑
10min和17
‑
19min内洗脱下来的样品均进入废液瓶，为了减少样品对质谱的污染；在19
‑
26min时，Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和HypersilGold C18反相柱串联，采用泵2进行梯度洗脱如此重复；两根色谱柱串联后柱压不超过 400bar；柱温箱温度为35
‑
45℃；泵1和泵2均使用水(A)、甲醇(B)和乙腈(C)作为流动相，其中泵1的梯度淋洗过程如下：0
‑
5.2min，25
‑
35％B，35
‑
45％C，优选为30％B和40％C； 5.5
‑
10min，40
‑
45％C，优选为40％C；11
‑
19.2min，30
‑
35B％，60
‑
65％C，优选为30％B和65％C； 20
‑
26min，25
‑
35％B，35
‑
45％C，优选为30％B、40％C；流速在4.5
‑
20min为0.35
‑
45mL/min，其余时间为0；泵2的梯度淋洗过程如下：0min，30
‑
35％B，60
‑
65％C，优选为30％B和65％C； 3
‑
5.5min，25
‑
35％B，35
‑
45％C，优选为30％B和40％C；9.0
‑
16.5min，55
‑
65％B、35
‑
45％C，优选为60％B和40％C；17
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固体基质中的长链氯化石蜡快速提取、净化和分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将固体基质与水涡旋混合，加入氘代标记的六溴环十二烷，加入提取溶剂和NaCl、Mg2SO4，然后涡旋后离心收集上清液并转移到含Mg2SO4、C18EC、PSA、GCB的分散固相净化管涡旋离心，取上清液浓缩采用二维超高效液相串联轨道阱高分辨质谱进行分析；色谱条件：色谱柱为Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和Hypersil Gold C18反相柱，两根色谱柱为动态连接，两根色谱柱串联后柱压不超过400bar；柱温箱温度为35
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45℃；泵1和泵2均使用水(A)、甲醇(B)和乙腈(C)作为流动相，其中泵1的梯度淋洗过程如下：0
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5.2min，25
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35％B，35
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45％C；5.5
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10min，40
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45％C；11
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19.2min，30
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35％B，60
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65％C；20
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26min，25
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35％B，35
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45％C；流速在4.5
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20min为0.35
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45mL/min，其余时间为0；泵2的梯度淋洗过程如下：0min，30
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35％B，60
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65％C；3
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5.5min，25
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35％B，35
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45％C；9.0
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16.5min，55
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65％B、35
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45％C；17
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26min，30
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35％B、60
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65％C；流速为0.35
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0.45mL/min；质谱条件：质谱为线性离子阱高场轨道阱回旋共振质谱仪；离子源模式为负离子电喷雾；检测模式为全扫模式，扫描范围为m/z 400
‑
1500，检测器为Orbitrap，质谱分辨率为120000，离子传输管温度在150
‑
225℃，蒸发器温度范围可在275
‑
325℃；喷雾电压范围3500
‑
4300V，射频透镜电压范围在45
‑
60V，辅助气体流速范围在3
‑
10AU，鞘气流速范围在20
‑
30AU，自动增益控制设定值为2.0
×
105。2.根据权利要求1所述的固体基质中的长链氯化石蜡快速提取、净化和分析方法，其特征在于，所述动态连接具体为：在0
‑
5min内，Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和Hypersil Gold C18反相柱串联，采用泵2进行梯度洗脱；在5
‑
19min时，Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和Hypersil Gold C18反相柱分离，采用泵1将极性基质从Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱中移除，同时采用泵2将LCCPs从Hypersil Gold C18反相柱中洗脱下来进行仪器分析，且质谱只在10
‑
17min内对样品进行采集分析，5
‑
10min和17
‑
19min内洗脱下来的样品均进入废液瓶；在19
‑
26min时，Poreshell 120Hilic亲水性色谱柱和Hypersil Gold C18反相柱串联，采用泵2进行梯度洗脱如此重复。3.根据权利要求1或2所述的固体基质中的长链氯化石蜡快速提取、净化和分析方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将固体基质与水涡旋混合，水的用量为0.8
‑
1.2mL/g固体基质，加入氘代标记的六溴环十二烷，用量为1ng/g
‑
50ng/g固体基质，加入乙腈或体积比为1.8
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2.5：1的乙腈和丙酮混合溶剂或体积比为1.8
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2.5：1的乙腈和二氯甲烷的混合溶剂作提取溶剂，提取溶剂的用量为2.5
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3.5mL/g固体基质，加入NaCl、Mg2SO4，然后涡旋后再离心；NaCl的用量为0.15
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0.25g/g固体基质，Mg2SO4的质量与水体积的比例为0.7
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0.9g：1mL；(2)收集步骤(1)中离心后上清液并转移到含Mg2SO4、C18EC、PSA、GCB的分散固相净化管涡旋离心，取上清液，并用步骤(1)的提取溶剂重复提取两次，合并三次上清液；步骤(1)中离心后上清液体积与Mg2SO4质量比例为6
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12mL:1g，步骤(1)中离心后上清液体积与C18EC质量比例为20
‑
40mL：1g，步骤(1)中离心后上清液体积与PSA质量比例为20
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40mL：1g，步骤(1)中离心后上清液体积与GCB质量比例为200
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400mL：1g；(3)将步骤(2)收集的上清液旋转蒸发浓缩，氮吹浓缩,转移到细胞瓶后定容过膜，定容体积0.5
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1....

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杨，高淑涛，田博旸，崔君涛，王华，梁医，曾祥英，于志强，
申请(专利权)人：中国科学院广州地球化学研究所，
类型：发明
国别省市：