[发明专利]用于检测水中四种胺类物的二维液相色谱-串联质谱方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及水中四种胺类物质包括丙烯酰胺、己内酰胺、联苯胺和苯胺的检测方法，具体地说是用于检测水中四种胺类物的二维液相色谱-串联质谱方法。

背景技术

本方法涉及到的四种胺类物质包括丙烯酰胺、己内酰胺、联苯胺和苯胺，其中丙烯酰胺近年来是食品安全领域研究的重点。在油炸和烧烤的淀粉类食品中能够产生具有潜在神经毒性、遗传毒性和致癌性的丙烯酰胺，这使得联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)联合食品添加剂专家委员会(JECFA)对食品中的丙烯酰胺进行了系统的危险性评估；同时丙烯酰胺作为生产聚丙烯酰胺的原料生产量非常大，仅宁波一个城市年产量即超过12万吨。己内酰胺是生产聚酰胺的最主要原料，主要应用于人造塑料、薄膜以及电子产业和交通工具领域，2004年的世界年产量即超过400万吨。苯胺和联苯胺属于芳香族胺类物质，是生产染料、聚合物、橡胶、杀虫剂、化妆品、药物等许多化学品的主要原料，虽然芳香族胺类的直接生产和使用被限制，但是在上述化学品的生产过程中仍然有大量的芳香族胺类作为副产物被制造出来。在化学品的生产、使用过程中胺类物质可能释放到环境中，从而形成环境中重要的一类污染物。胺类物质由于具有较强的极性，如丙烯酰胺、己内酰胺等极易溶于水，一旦释放到环境中通过迁移往往会造成地表水、地下水的污染。胺类物质的急性毒性和生物活性较强，并且芳香族胺类及丙烯酰胺等具有极强的致癌性。

由于胺类物质的巨大使用量及其毒性危害，世界各国包括中国、美国等均将其列为常规监测和优先监测的污染物范围。目前常用的胺类分析方法是气相色谱法，如中国《生活饮用水标准检验方法》中规定的液液萃取-气相色谱质谱法检测联苯胺、衍生化液液萃取-气相色谱法检测丙烯酰胺等。这些方法需要复杂的前处理技术，而且对于丙烯酰胺、己内酰胺气相色谱无法直接检测而需要增加衍生化过程。仪器检测方面，每种污染物均需要独立的一种检测方法，对于同一个待测样品，四种胺类物质即需要四种检测方法，进行4个不同的前处理过程，对于试剂、时间、人力等成本均是巨大的浪费。

另外，到目前为止尚没有利用液相色谱-串联质谱同时检测水中多种胺类物质的方法，主要原因是：首先，胺类物质具有极强的极性，在普通C18色谱柱中虽然可以实现四种胺类物质的分离，但是各物质峰形较差，甚至出现拖尾或双峰的现象，因此难以实现有效的保留；在亲水作用色谱(HILIC)中，胺类物质可以保持良好的峰形，但是由于四种胺类物质性质相近，几乎在同一时间出峰，在质谱电离源中同时电离会出现严重的竞争电离现象，从而无法对多个物质同时进行定量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术难题，提供用于检测水中四种胺类物的二维液相色谱-串联质谱方法，在超高效液相色谱中-串联质谱技术中使用两种不同性质的色谱柱串联的方式同时检测四种胺类物质，一方面解决胺类物质在普通C18色谱柱中无法保留的问题，另一方面解决胺类物质在亲水作用色谱(HILIC)柱中无法分离的问题。本发明既可以实现四种胺类物质的联合检测，又具有灵敏度高、分析速度快、方法选择性强、操作简单等特点，大大节约了试剂、时间、人力等成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于检测水中四种胺类物的二维液相色谱-串联质谱方法，包括以下步骤：

步骤1、安装检测设备：在超高效液相色谱仪的柱温箱中安装一根普通反相 C18色谱柱，并在其后串联一根亲水作用色谱(HILIC)柱，出口连接串联质谱仪的进样口；

步骤2、将所得的水样进行前处理；

步骤3、将处理好的水样通过上述的检测设备进行分析测定。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的串联质谱仪器为Waters Quattro Premier XE三重四级杆串联质谱仪，所用超高效液相色谱为Waters Acquity UPLC系统。

上述的步骤1中，使用的普通C18色谱柱为Acquity UPLC BEH C18色谱柱，使用的亲水作用色谱(HILIC)柱为Acquity UPLC BEH HILIC色谱柱。普通C18色谱柱色谱柱安装在超高效液相色谱仪自带的柱温箱中，相串联的亲水作用色谱柱安装在独立的柱温箱中，并用不锈钢导柱将亲水作用色谱柱的出口端与串联质谱仪的进样口相连接固定。

上述的步骤2中，前处理包括用一次性针式注射器取1mL水样，用0.2μm水相针式滤器过滤之后进入棕色液相进样小瓶中，待分析。