用于有机化合物的绝对定量方法技术

技术编号:2574332 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本方法涉及无需使用标准物从色谱系统洗提的有机化合物的定量,该方法包括:通过化学反应持续地将包含在这些化合物中的碳转化为二氧化碳(CO↓[2]),以及其混合物,在分离前或分离后,具有已知的、恒定的碳化合物流,优选CO↓[2],富含碳-13(↑[13]C)同位素。该混合物被引入质谱仪中,其中持续测量碳中或由此产生的特征离子中的↑[12]C/↑[13]C同位素比。利用在线同位素稀释将这种同位素比转化为碳质量流测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及仪器分析化学领域,更具体地,涉及利用色i普分离 系统确定有机化合物的方法,该方法不需要4交准特定设备对于每种 化合物的仪器响应,并且它的应用将包括如环境部分(部门)和工 业过程控制的部分。
技术介绍
当需要确定到达分析实验室的任何样品中的 一种或多种有机化合物的含量时,通常遵循以下步骤a) 如果该样品为固体,则将待确定的有枳』化合物溶解或浸滤 在合适的溶剂中。在液体样品的情况下,所有需要的是将有机化合 物萃:f又(extraction)到合适的溶剂中。此时,或稍后,可以将某一 类型的内标物(internal standard )力口入到才羊品中以 <更才交正随后的方 法误差。这些内标物可以为i)不同于待被确定的化合物并且在样 品中不存在的化合物(内标法),ii)一种或多种待被确定的化合物, 其中在化合物中存在的元素的任何一种的同位素丰度已被改变(同 位素稀释法),或者iii) 一种或多种待被确定的化合物,但是无需修改天然同位素丰度(标准叠加法)。当才羊品为液体时,内标物可 以4被直接加入倒到样品中。b) —旦化合物已从固体中萃取,或者当样品为液体时,通过 非-色谱技术预富集(预浓缩)或分离其它干扰化合物的方法可能是 必需的,必须确定其产率。c) 最后,将制备的样品注入到色i普系统中以便通过合适的仪 器装置分离存在的不同的有才几化合物并冲企测它们。d )将峰面积或峰高中的信号与由4寺确定的每种化合物的纯标 准物(standards)制备的校准线进行比较,因为对于每种化合物, 仪器信号是不同的。这种校准使得可以确定注射的样品中的有机化 合物的含量。值得注意的是,分析步骤无疑是该方法中最昂贵的, 因为鉴定的标准物是昂贵的,并且样品中存在的每种化合物需要独 立校准,其需要时间和金钱。e)如果在上述内标物中,已经使用了某一类型的内标物,贝'J 定量方法稍孩t不同。同位素稀释是五十多年前描述的经典的元素测定^支术。它基于 通过加入具有改变的同位素丰度的已知量的同一元素(示踪剂)来 考虑改变样品中元素的同位素丰度并且通过质i普法测量混合物中 的最终同位素丰度。该原理可以用于利用在线同位素稀释(on-line isotope dilution ) 测定从色谱系统洗提的元素的量,其基本原理已经在各种出版物中描述。在色i普分离后不断地混合样品和示踪剂(流动中) 并且通过质谱法测量作为时间函#t的混合物中的同^立素比Rm。如 果输入混合物的示踪剂随时间保持恒定,则混合物中测量的同位素 比(Rm)将仅取决于样品中待分析的元素,其可以是恒定或变化的。当在线同位素稀释用于色谱分离后的元素分析时,它对于存在 于从色谱柱洗提的化合物与用作示踪剂(其包含同位素富集的元 素)的化合物之间的同位素平4釺是必不可少的。这种同位素平4軒的实现已经描述在^f吏用感应耦合等离子体作为电离源(ionisation source )的才支术 K平中,因为它能够石皮i不来自 色谱柱的化合物和包含示踪剂的化合物中的所有化学键。 因此,电离过程的效果将取决于包含分析物的化合物或富集的示踪 剂的性质。对于通过在线同位素稀释的有才几化合物的测定,存在本 领域水平中的出版物,其描述了感应耦合等离子体作为电离源的应 用以及"C-标记(示踪)的苯甲酸作为示踪剂的应用(6)。这种电 离源对于测定碳不是最合适的,因为用于这种元素的电离过程的低 产量和;故大气^灰的潜在污染。
技术实现思路
本专利技术的设计者提供了 一种定量有机化合物的方法,其消除和 /或简化了在用于有机化合物的绝对测定方法的领域的水平中已知 的一些步4緊。"绝对测定"或"绝对方法,,应理解为意p木着无需才交准而进行 的任何测定或方法,即,不需要使用对于待分析的每种化合物的纯 标准物。本专利技术的一个方面提供了 一种定量有机化合物的方法,其包括 下列步-骤a. 通过色语法分离样品中的化合物;b. 使(a)中分离的化合物与富(富含)碳-13的示踪剂混合;c. 使部分(b)中的混合物化学反应,以产生C02;d. 通过质i普4义测量(c)中产生的12C/13C的同位素比;e. 通过在线同位素稀释方程将12C/13C同位素比色谱图转化为 碳质量流色谱其中,如果示踪剂是富碳-13的C02,则与所述示踪剂混合也 可以在(a)中分离的化合物的化学反应之后进行。本专利技术的方法包括能够定量地将从色谱柱洗提的每种有机化 合物中存在的-友转化为二氧化碳(co2)的化学反应,作为用于实 现同位素平4軒的方式。其中所述化学反应可以为a) 利用氧、氧-氩或氧-氢混合物的气相燃烧反应;b) 在催化剂存在的情况下利用金属氧化物(CuO、 Ag20或 其他)的固相氧化反应;或者c) 利用强氧化剂(高锰酸盐、重4各酸盐、过石克酸盐或其他) 的液相氧化反应。从样品中每种有机化合物的化学反应获得的二氧化碳在被? 1 入到质谱-仪的电离源中用于在线同^立素,希释分析之前不断i也与富 碳-13的示踪剂混合。本专利技术的用于引入用13C同位素标记的-友并进行在线同位素稀 释的方法包括三种同样有效的可选途径a) 直接引入作为富13C的二氧化石岌的示踪剂。b) 引入作为溶解在液相中的富13C的另一石友化合物(有才几或 无才几,例如,i者如^灰酸钠)的示踪剂。c )引入作为富13C的另 一挥发性碳化合物(例如,诸如曱烷) 的示踪剂。在第一种情况中,即,利用富13C的C02作为示踪剂,后者在任何时间(在流动相中,在柱之后或在化学反应之后)净皮引入到色 语系统中,而在第二种和第三种情况中,即,当示踪剂为除了C02 之外的碳化合物时,它必须总是在化学反应之前被引入以便也将用作示踪剂的化合物转化为富13c的co2。在本专利技术方法的优选具体实施方式中,获得的混合物(其是待 分析的有机化合物和示踪剂的混合物)被不断地引入到质谱仪中以便测量碳同位素比12c/13c,由此获得质量流色镨图。由于色谱分离,元素从样品输入到混合物中随时间变化,并且,因此,同位素稀释方程通过丰lr入(entering )元素的质量流作为未知 变量而改进。作为时间函数的质量流的表现将称为所谓的 质量流色谱图。色谱峰的整合(integration )提供了所述峰中元素的 质量的绝对测量。如果我们知道注入色谱系统中的样品的质量(或 体积),则可以计算原始样品中的浓度。可以进行12C/13C同位素比的测量,耳又决于所用的电离源,在 具有质量12和13的碳的单阳离子(monopositive ion )和由此*亍生 的其它离子中,例如,诸如在分别具有质量44和45的C02+中。本专利技术中开发的方法使得可以在引入到电离源中之前实现从 色谱柱洗提的化合物与同位素富集的示踪剂之间的同位素平衡。这 种在先的同位素平衡的实现使得可以选4奪用于分析有机化合物的 最合适的电离源,其可以在高真空中操作,由此提供较高的灵敏度 和较低的碳污染,其能够转化为(translate into )对于有机化合物的 更好的4全测一及限。因此,本专利技术提供了一种用于有机化合物的高灵敏度、高精度 的绝对测定方法,其利用在线同位素稀释,通过在色语系统出口利用除了感应耦合等离子体之外的电离源持续测量12c/13c同位素比。本专利技术用于有本文档来自技高网
...

【技术保护点】
用于有机化合物的定量方法,所述方法包括:   a.通过色谱法分离样品中的化合物;    b.使(a)中分离的所述化合物与富碳-13的示踪剂混合;    c.使部分(b)中的混合物化学反应,以产生CO↓[2];    d.通过质谱仪测量(c)中产生的[12]↑C/[13]↑C的同位素比;    e.通过在线同位素稀释方程将所述[12]↑C/[13]↑C同位素比色谱图转化为碳质量流色谱图;    其中,如果所述示踪剂是富碳-13的CO↓[2],则与所述示踪剂混合也可以在(a)中分离的所述化合物的所述化学反应之后进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:乔治鲁伊斯恩西纳尔何塞莱格纳西加西亚阿隆斯
申请(专利权)人:奥维耶多大学
类型:发明
国别省市:ES[西班牙]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利