[发明专利]一种测定极性有机含氮化合物的在线衍生高效液相色谱法

说明书

本发明公开的一种测定极性有机含氮化合物的在线衍生高效液相色谱法，包括步骤：S1.样品前处理，S2.标准溶液和衍生试剂的配制，S3.在线衍生和分离；S4.定性和定量分析。本发明通过结合在线衍生技术和高效液相色谱/荧光检测技术实现了简便、灵敏、准确地测定大气中以氨基酸和有机胺为代表的极性有机含氮化合物。

技术领域

本发明属于大气化学领域，特别涉及一种测定大气中的极性有机含氮化合物的在线衍生高效液相色谱法。

背景技术

氮是全球生物体所必需的营养元素，大气中的氮对全球生物地球化学循环有重要贡献。虽然氮气是大气中氮的主要组成，但是惰性的氮气仅能被少数具有固氮功能的生物所吸收利用，而多数生物吸收利用的是化合态氮。

目前对大气中化合态氮的研究主要集中在无机含氮化合物，而对有机含氮化合物的研究相对较少。但越来越多的研究表明，大气中的有机含氮化合物普遍存在于大气环境中，在全球大气总氮的平均占比约为1/3，随地区不同而不同。比如，Miyazaki et al.(2014)发现日本北部的落叶阔叶林大气中水溶性有机氮对水溶性总氮的年平均贡献为20±11%；Mace et al. (2003)发现亚马逊地区PM₁₀中存在较高浓度的水溶性有机氮，其水溶性有机氮对总氮在湿季和干季的贡献分别为43%和45%。

为准确评价大气有机氮的环境效应，对其化学组成进行准确的定性和定量研究是十分必要的。大气中有机含氮化合物的种类繁多，其中氨基酸和有机胺较为常见和重要。目前同时测定大气中氨基酸和有机胺的方法较少，主要有以下两种：一种是利用氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚氨基甲酸酯作为衍生试剂，利用高效液相色谱法对其进行分析。该方法最早于1993年Cohen et al.(1993)报道，通过合成氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚氨基甲酸酯，利用高效液相色谱对氨基酸进行检测。Mader et al.(2004)将氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚氨基甲酸酯作为氨基酸和有机胺的衍生试剂，应用于亚洲太平洋上空大气中有机含氮化合物的测定，但该研究中并未对其色谱条件和方法的可靠性进行说明。另外，以氨基喹啉-N-羟基琥珀酰亚氨基甲酸酯作为衍生试剂虽是一种较为成熟的方法，具有准确、灵敏等优点，但其操作复杂、成本较高。另一种是利用邻苯二甲醛作为氨基酸和有机胺的共同衍生试剂。最早邻苯二甲醛也是仅作为氨基酸的衍生试剂被报道，后来先后被Mopper et al.(1987)、Gorzelska et al.(1992)、Zhang et al.(2003)、Yang et al.(2005)和Ho et al.(2015)直接应用于大气中氨基酸和有机胺的检测，但都采用邻苯二甲醛离线衍生的方式，而且并未对该方法进行详细的描述和验证，同时存在色谱峰共流出等问题。Zhang et al. (2003)利用邻苯二甲醛作为衍生试剂，但并未实现甘氨酸和苏氨酸的分离，未对两者进行准确定量，而甘氨酸是大气中普遍存在且浓度较高的氨基酸，对其准确定量很有必要。可见，上述两种用于同时测定大气中有机胺和氨基酸的方法，其仪器条件均未详细描述，其方法的可靠性也未被验证，而且存在分离度欠佳、分析时间长和重现性差等问题，并且所采用的离线衍生方式操作繁琐且存在不可避免的人为误差。

鉴于此，本发明人结合在线衍生技术和高效液相色谱/荧光检测技术建立了一种简便、灵敏、准确、同时测定大气中以氨基酸和有机胺为代表的极性有机含氮化合物的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可同时、简便、灵敏、准确地测定大气中极性有机含氮化合物的在线衍生/高效液相色谱法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种测定极性有机含氮化合物的在线衍生高效液相色谱法，包括以下步骤：

S1. 样品前处理

取采样过的石英滤膜作为样品，先剪碎，加入30 mL甲醇，在0 ℃下超声萃取45min，萃取液经0.45 µm PTFE滤膜过滤，氮吹至近干，用甲醇定容至1 mL，得样品溶液；同时，取同批次的空白石英滤膜与样品同步进行样品前处理，得空白样品溶液；