一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，涉及大气颗粒污染物研究领域。应用于包括人体样品在内的黑碳颗粒检测。动物性生物样本冷冻干燥后用浓硝酸消解，调节pH值，加入硅藻土混匀沉降，高速抽滤将纳米黑碳颗粒捕获在预铺硅藻土的石英纤维滤膜上，先后用氧化剂及有机溶剂冲洗滤膜除去残留有机质。滤膜移入反应釜，高温高压下用浓硝酸氧化，将黑碳颗粒氧化为对应的分子标志物苯多羧酸；经整合的分离、富集、纯化及衍生处理，利用GC‑MS/MS对苯多羧酸定量分析。苯多羧酸的浓度经折算后即获得生物样品中黑碳浓度。将苯多羧酸分子标志物法成功应用于动物性生物样品中超痕量纳米黑碳颗粒的检测，实现生物样品中黑碳颗粒准确定量分析。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及大气颗粒污染物研究领域，特别是涉及一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法。
技术介绍
1、自进入工业化时代以来，人类对化石燃料的使用呈指数型上升，由此所带来的环境污染问题也日趋严重。我国在推进现代化过程中经济水平及综合国力迅速提升，但也面临着快速发展所带来的环境污染问题，大气污染为突出问题之一。作为大气污染的主要来源，可入肺的pm2.5（空气动力学直径小于2.5微米的颗粒）一直对居民生命健康造成较大威胁，其主要排放源包括工业、交通和生物质燃烧等。黑碳则是构成pm2.5的关键成分，故黑碳作为重要的颗粒大气污染物，其所带来的健康危害亟需厘清。
2、已有流行病学研究表明，黑碳的暴露与呼吸系统、心血管系统和神经系统不良健康效应间存在显著关联，特别是对妇幼群体会带来不良的健康影响。如黑碳暴露会提高氧化应激水平, 引发呼吸系统炎症（[1]chen x, et al. respiratory inflammation andshort-term ambient air pollution exposures in adult beijing residents withand without prediabetes: a panel study. environ health perspect, 2020, 128:067004）、长期黑碳暴露与城市年轻女性（[2]suglia s f, et al. association betweentraffic-related black carbon exposure and lung function among urbanwomen.environ health perspect, 2008, 116: 1333–1337）、老年男性（[3]lepeule j,et al. long-term effects of traffic particles on lung function decline in theelderly. am j respir crit care med,2014, 190: 542–548）肺功能下降有关；黑碳暴露可能会造成心肌缺血（[4]chuang k j, et al. particulate air pollution as a riskfactor for st-segment depression in patients with coronary artery disease.circulation, 2008, 118: 1314–1320）、心律失常（[5]zanobetti a, et al.associations between arrhythmia episodes and temporally and spatiallyresolved black carbon and particulate matter in elderly patients. occupenviron med, 2014, 71: 201–207）、冠心病、缺血性心脏病（[6]zhu x, et al. shortand long-term association of exposure to ambient black carbon with all-causeand cause-specific mortality: a systematic review and meta-analysis. environpollut, 2023, 324: 121086）等不良心血管系统结局；黑碳也可以通过嗅球, 沿嗅觉神经元传输到大脑, 对神经系统产生不良影响，有研究发现黑碳暴露与儿童的智力、记忆力及学习能力下降有关（[7]suglia s f, et al. association of black carbon withcognition among children in a prospective birth cohort study. am j epidemiol,2008, 167: 280–286），且有病例对照研究揭示脑部肿瘤与有机碳和黑碳组分之和间的关联（[8]harbo poulsen a,et al. components of particulate matter air-pollutionand brain tumors. environ int, 2020,144: 106046），其中黑碳可能是主要影响因素；最新的研究应用飞秒脉冲激光技术在胎盘胎侧发现黑碳颗粒（[9]bové h,et al. ambientblack carbon particles reach the fetal side of human placenta. nat commun,2019, 10: 3866）, 首次为黑碳突破胎盘屏障提供直接证据，黑碳暴露会造成出生体重降低（[10]rokoff l b, et al. cumulative exposure to environmental pollutantsduring early pregnancy and reduced fetal growth: the project viva cohort.environ health, 2018, 17: 1）和早产风险的升高（[11]riddell c a,et al. hyper-localized measures of air pollution and risk of preterm birth in oakland andsan jose,california. int j epidemiol, 2021, 50: 1875–1885），妊娠期黑碳暴露还可能增加母亲患妊娠糖尿病（[12]yu g,et al. fine particular matter and itsconstituents in air pollution and gestational diabetes mellitus. environ int,2020, 142: 105880）的风险；研究表明, 妊娠期暴露的黑碳可以进入胎儿的循环系统并深入胎儿肝脏、肺、脑等组织器官, 胎盘和脐带血中的黑碳颗粒浓度与母亲受孕期间居住地点的黑碳浓度呈正相关（[13]bongaerts e, et al. maternal exposure to ambientblack carbon particles and their presence in maternal and fetal circulationand organs: an analysis of two independent population-based observationalstudies. lancet planet health, 2022, 6: e804–e811），表明母体产前暴露的黑碳颗粒可能会迁移至胎儿体内, 导致后代呼吸系统、心血管系统和神经系统产生相应的健康问题。
3、流行病学的研究中，关于黑碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤1）中，所述冷冻干燥的具体条件为冷阱温度为-40～-50℃，冷冻干燥时间为48h以上。
3.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在骤2）中，酸消解的具体方法为加入1mL质量分数为68%的浓硝酸，于室温下放置24h以上，至溶液澄清透明；
4.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤3）中，所述高温灼烧具体条件为600～800℃条件下灼烧3～4h。
5.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤4）中，所述过滤所用滤膜具体参数为孔径为0.3μm的高纯石英纤维滤膜，直径为25mm或50mm；所述硅藻土粒径为7μm；
6.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤5）中，所述液体B的配置方式为称取50～100mg硅藻土，加入2～3mL 10%氢氧化钾并涡旋混匀，于室温静置3～5h；
7.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤7）中，所述氧化用质量分数为68%的浓硝酸为电子级浓硝酸；
8.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤8）中，所述HLB柱所用型号为NanoChrom SelectCore HLB SPE Cartridge，HLB060-030250-1，250mg 3mL(60μm) 固相萃取柱；
9.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤9）中，所述衍生的具体实验条件参数为将洗脱液用氮吹仪在65～70℃条件下氮吹至干，后用400μL甲醇复溶，加入1000μL二氯甲烷，100μL内标(浓度200ppm，2’2-联苯二甲酸)，涡旋混匀之后再加入400μL衍生剂(2mol/L三甲基硅烷化重氮甲烷)，涡旋混匀，加盖密封室温衍生12h以上；
10.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤10）中，所述仪器分析最优参数条件为色谱柱采用安捷伦HP-5MS 弱极性气相色谱柱；升温程序为 60℃保持 1 min, 30 ℃/min 升温至 200℃，3 ℃/min 升温至 240℃，20℃/min 升温至 290℃，290℃保持2 min；载气类型：He；载气流速：1mL/min；分流比：不分流。
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【技术特征摘要】
1.一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于包括如下步骤：
2.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤1）中，所述冷冻干燥的具体条件为冷阱温度为-40～-50℃，冷冻干燥时间为48h以上。
3.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在骤2）中，酸消解的具体方法为加入1ml质量分数为68%的浓硝酸，于室温下放置24h以上，至溶液澄清透明；
4.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤3）中，所述高温灼烧具体条件为600～800℃条件下灼烧3～4h。
5.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤4）中，所述过滤所用滤膜具体参数为孔径为0.3μm的高纯石英纤维滤膜，直径为25mm或50mm；所述硅藻土粒径为7μm；
6.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤5）中，所述液体b的配置方式为称取50～100mg硅藻土，加入2～3ml 10%氢氧化钾并涡旋混匀，于室温静置3～5h；
7.如权利要求1所述一种动物性生物样品中纳米黑碳颗粒的检测方法，其特征在于在步骤7...
【专利技术属性】
技术研发人员：申河清，王恒，张一可，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：
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