質(zhì)譜技術在痕量分析中的初步應用.pdf

1、質(zhì)譜作為一種常用的分析技術，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，成為促進多學科研究的重要手段，因此近年來發(fā)展迅速，不僅應用學科領域廣泛，而且儀器種類也在不斷改進。聯(lián)用技術是目前物質(zhì)分析中的熱點。隨著接口技術的突破聯(lián)用技術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進行選擇監(jiān)測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。目前這一技術也成為發(fā)達國家藥物及化學毒物監(jiān)控的熱門手段。同時，液相色譜-核磁共振-質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLC-NMR-MS)也已應用于研究中。 本次研究應用氣相色譜-質(zhì)譜(GasChromatography-MassSpectromGC-MS)及高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(HighPerformanceLiquidChromatography-MassSpectromHPLC-MS)對涵蓋了有機揮發(fā)性溶劑、鼠藥、有機磷、毒品、

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

4、品，對生物樣品中5類化學毒物進行質(zhì)譜與色譜方法檢測數(shù)據(jù)的比較。 方法: 1.運用GC、HPLC及GC-MS、HPLC-MS技術，將各種檢材的揮發(fā)性有機物、有機磷、鼠藥和毒品在DB-5及HP-5MS石英交聯(lián)毛細管柱進行分離，將尿樣中的安眠鎮(zhèn)靜類藥物用Zorbax-C18柱進行分離。通過調(diào)節(jié)柱溫、柱流量、進樣方式和流動相的選擇等方式，尋找各種毒物在不同檢材中及不同檢測設備上的檢測方法，同時運用NIST98數(shù)據(jù)庫多維檢索的方式

5、對待測痕量物質(zhì)進行定性分析。 2.檢測時運用氣相色譜的氫火焰離子化檢測器(FID)、氮磷檢測器(NPD)、二極管陣列檢測器(DAD)、質(zhì)譜檢測器(MSD)及高效液相色譜質(zhì)譜(HPLC-MS)對痕量待測組分進行定量分析。同時比較色譜及質(zhì)譜技術在分析復雜基質(zhì)痕量物質(zhì)方法學上的優(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。在應用質(zhì)譜技術定量時采用調(diào)整EM點ExtractionIon、Scan、SIM等技術尋找各種毒物的最低檢

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

7、狀態(tài)下最低檢測限為0.1～2ng。此方法可用于多種生物樣品中有機磷農(nóng)藥的痕量測定。 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有保留時間和質(zhì)譜圖的定性信息，利用NIST98標準質(zhì)譜圖庫系統(tǒng)，可以快捷準確的確定疑似毒物的種類。GC-FID分析系統(tǒng)定性信息單一，僅靠保留時間一項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準物進行保留時間和峰面積的疊加來進行進一步的定性分析，但方

8、法抗干擾能力差、靈敏度低，容易受到儀器及實驗方法設置的影響，在進行復雜樣品(如血液樣品)中痕量毒物的定性分析時氣相/質(zhì)譜聯(lián)用法在靈敏度及定性實驗的準確度上均體現(xiàn)了巨大優(yōu)勢。 3.在本次研究對含多種揮發(fā)性有機物的混合物檢測中，利用GC-FID僅能就已確定保留時間的幾種揮發(fā)性物質(zhì)進行定性分析，而GC-MS技術則能在同一時間內(nèi)分析數(shù)十種揮發(fā)性有機物[4]，利用NIST98標準質(zhì)譜圖庫系統(tǒng)，可以快捷準確的確定它們的種類和結(jié)構。特別是當某

9、種組分含量極低時，GC-FID無法檢測到其準確的定量信息，而導致檢測組分的缺失，利用質(zhì)譜技術的高靈敏度、高選擇性的特點，可以為含復雜組分的揮發(fā)性有機物的確認和鑒定帶來最佳的實驗方案。 4.在本次研究中應用了HPLC-MS對人尿中安眠鎮(zhèn)靜藥進行了檢測。由于大多數(shù)藥物具有熱穩(wěn)定性差、極性基團多、分子量大等特點，GC及GC-MS技術均不能滿足檢測的需要[5]。在利用HPLC及LC-MS技術檢測復雜基質(zhì)中安眠鎮(zhèn)靜類藥物的比對實驗中，LC

10、-MS由于其高度靈活的實驗設置、簡便快捷前處理程序、高靈敏度及高選擇性等特點，證明是目前分析復雜基質(zhì)中藥物成分的最佳方法。 5.用氣相色譜法(估計為色譜檢測限值以上)和氣質(zhì)聯(lián)用法(估計為色譜檢測限值以下)對實測樣品(包括車間空氣中的揮發(fā)性有機物，生物樣品中有機磷農(nóng)藥、鼠藥、毒品、安眠鎮(zhèn)靜劑)進行微量及痕量檢測分析，并進行比較。進一步證實了在實測樣品中微量(色譜法檢測限以上)毒物的檢測中，質(zhì)譜法與色譜法在結(jié)果上有較佳的一致性，而在