沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC-MS/MS分析方法技术

本发明专利技术公开了一种沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC

【技术实现步骤摘要】
沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC
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MS/MS分析方法


[0001]本专利技术涉及分析化学
更具体地说，本专利技术涉及一种沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC
‑
MS/MS分析方法。

技术介绍

[0002]有机磷酸酯(organophosphate esters,OPEs)是一类人工合成的磷酸衍生物，因具有良好的阻燃作用，同时兼具增塑和润滑效果，近年来被作为溴系阻燃剂的替代品广泛应用于建筑材料、电子产品、塑料制品、家装饰品和纺织品中。根据取代基不同，OPEs可以分为烷基取代、含卤原子的烷基取代以及芳香基取代OPEs。不同类型的OPEs，其应用领域也有所不同。其中，芳香基取代的OPEs(如三苯基磷酸酯(TPHP)、磷酸
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乙基己酯二苯酯(EHDPP)、磷酸三甲苯酯(TMPP)等)主要作为阻燃增塑剂应用于PVC材料、纤维素聚合物、热塑性塑料以及合成橡胶中；含氯原子的烷基取代的OPEs(如磷酸三(2
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氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2
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氯丙基)酯(TCIPP)、磷酸三(1,3
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二氯异丙基)酯(TDCIPP)等)常常作为阻燃剂添加到硬质和软质的聚氨酯泡沫材料中；不含氯原子的烷基取代的OPEs(磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丙酯(TPRP)、磷酸三正丁酯(TNBP)、磷酸三(丁氧基乙基)酯(TBOEP)、磷酸三异丁酯(TIBP)等)主要作为增塑剂应用于不饱和聚酯树脂、醋酸纤维素、聚氯乙烯以及合成橡胶等材料中。实际工业生产中常根据功能需求，同时添加一类或几类OPEs。
[0003]OPEs主要通过物理添加的方式加入产品中，容易在生产、使用和处置过程中泄露到环境中，且在污水处理厂中的去除效率有限，近年来已在全球多种环境介质和生物体中频繁检出。研究表明，OPEs具有致癌性、生育毒性及神经发育毒性，进入环境后严重威胁生态系统和人类健康，是国际公认的一类新型有机污染物。此外，多种OPEs在生物体内较容易通过磷酸酯氧脱烷基、氧化羟基化、氧化羧基化、氧化脱卤(氯代OPEs)代谢转化生成I相代谢产物，部分OPEs的I相羟基化代谢产物(HO
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OPFRs)还可能较快的与葡萄糖醛酸等结合生成II相代谢产物，且部分代谢产物具有比母体更强的毒性。据文献报道，TBOEP是水生生物体内普遍检出且含量较高的一种OPEs，作为TBOEP的2种主要代谢产物，双(2
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丁氧乙基)
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羟基(2
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丁氧乙基)磷酸酯(3
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HO
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TBOEP)和2
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羟基乙基
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双(2
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丁氧乙基)磷酸酯(BBOEHP)在水环境中的污染现状亟待研究。
[0004]综上所述，开展海洋环境中OPEs及其主要代谢产物的分析技术研究和残留监测，对保护海洋生态系统和人类健康具有重要意义。然而，目前海洋环境基质中有机磷酸酯类污染物分析主要存在如下问题：(1)前处理方法上。目前沉积物中OPEs的前处理方法主要为索氏提取法、加速溶剂萃取法、超声提取法等。其中，索氏提取法最大的缺点在于提取时间较长(通常16～48h)，有机试剂消耗量大(约100～200mL)。加速溶剂萃取法虽然节省试剂且提取快速，但购买设备昂贵，一般小型公司或单位不具备条件。超声提取仪价格低廉，提取过程简单，试剂消耗量小，适合作为固体样品中有机污染物的提取方法。然而，不同于传统有机污染物，有机磷酸酯及其代谢产物结构组成各异，理化性质差异较大，极性宽泛，给同时监测分析带了很大困扰，现有方法至少需要分别建立两套样品前处理，才能满足沉积物
中有机磷酸酯及其代谢产物的提取，耗时耗力。(2)检测方法上。目前沉积物中OPEs分析最常采用气相色谱质谱(GC
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EI
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MS)法，该方法主要存在两个缺点：一是对于部分化合物(尤其是烷基取代基磷酸酯)，除磷酸质子化的基峰(m/z＝99)外，EI
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MS无法提供其他碎片离子进行定量分析，且低质量端的离子受基质干扰严重。二是不适用于挥发性较差的OPEs代谢物的分析，或分析时需要提前衍生化，步骤繁琐且容易引入误差。相比于GC
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MS，液相色谱
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质谱法(LC
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MS)具有更高的选择性和灵敏度，适用于极性较强、难挥发的OPEs和代谢产物的分析。该方法主要有三个不足：一是可以同时分析的有机磷酸酯的种类较少；二是样品的分析时间过长，长达30分钟；三是OPEs与OPEs代谢产物通常分为两个方法分析。因此，关于OPEs及其主要代谢产物的样品前处理和检测方法仍需不断地改进。
[0005]基于LC
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MS技术，通过优化样品提取、富集、净化以及色谱和质谱分析条件，研发同时分析沉积物中多种OPEs及其主要代谢产物的样品前处理和检测方法，可以有效缩短分析时间、降低分析成本，用于目标污染物的快速跟踪监测，为当前海洋环境中有机磷阻燃剂代谢产物的残留分析提供技术支撑，为水环境中有机磷阻燃剂的生态风险评价提供基础数据。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0007]本专利技术还有一个目的是提供一种沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC
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MS/MS分析方法，其能够同时分析海洋沉积物中OPEs及其主要代谢产物，有效降低分析成本、提高分析效率。
[0008]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC
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MS/MS分析方法，包括：
[0009]配制不同浓度梯度的有机磷酸酯及代谢产物的标准混合溶液，加入内标化合物，进行LC
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MS/MS测定，以各个有机磷酸酯及代谢产物与内标化合物的浓度比为横坐标、峰面积比为纵坐标，绘制各个有机磷酸酯及代谢产物的内标校正曲线；
[0010]将海洋沉积物样品进行除杂、冻干、研磨前处理，得测量样品，加入内标化合物，用溶剂溶解、超声提取、固相萃取、洗脱、浓缩，得浓缩物样品，复溶，进行LC
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MS/MS测定，根据标准混合溶液中各个有机磷酸酯及代谢产物的保留时间、母离子及特征碎片离子信息定性分析各个有机磷酸酯及代谢产物，将样品中测得的各个有机磷酸酯及代谢产物与内标化合物的峰面积比带入内标校正曲线，定量分析各个有机磷酸酯及代谢产物；
[0011]所述有机磷酸酯及代谢产物包括磷酸三乙酯，磷酸三丙酯，磷酸三正丁酯，磷酸三辛酯，磷酸三苯基酯，磷酸
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乙基己酯二苯酯，磷酸三(2
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氯乙基)酯，磷酸三(2
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氯丙基)酯，磷酸三(1，3
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二氯异丙基)酯，磷酸三(丁氧基乙基)酯，磷酸三甲苯酯，磷酸三异丁酯，双(2
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丁氧乙基)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC
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MS/MS分析方法，其特征在于，包括：配制不同浓度梯度的有机磷酸酯及代谢产物的标准混合溶液，加入内标化合物，进行LC
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MS/MS测定，以各个有机磷酸酯及代谢产物与内标化合物的浓度比为横坐标、峰面积比为纵坐标，绘制各个有机磷酸酯及代谢产物的内标校正曲线；将海洋沉积物样品进行除杂、冻干、研磨前处理，得测量样品，加入内标化合物，用溶剂溶解、超声提取、固相萃取、洗脱、浓缩，得浓缩物样品，复溶，进行LC
‑
MS/MS测定，根据标准混合溶液中各个有机磷酸酯及代谢产物的保留时间、母离子及特征碎片离子信息定性分析各个有机磷酸酯及代谢产物，将样品中测得的各个有机磷酸酯及代谢产物与内标化合物的峰面积比带入内标校正曲线，定量分析各个有机磷酸酯及代谢产物；所述有机磷酸酯及代谢产物包括磷酸三乙酯，磷酸三丙酯，磷酸三正丁酯，磷酸三辛酯，磷酸三苯基酯，磷酸
‑2‑
乙基己酯二苯酯，磷酸三(2
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氯乙基)酯，磷酸三(2
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氯丙基)酯，磷酸三(1，3
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二氯异丙基)酯，磷酸三(丁氧基乙基)酯，磷酸三甲苯酯，磷酸三异丁酯，双(2
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丁氧乙基)
‑3‑
羟基(2
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丁氧乙基)磷酸酯，2
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羟基乙基
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双(2
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丁氧乙基)磷酸酯；液相色谱条件为：以ZOBARX C
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色谱柱作为分离柱，长度100mm，内径2.1mm，填料粒径1.8μm；进样量5μL，柱温40℃；以含有5mmol/L乙酸铵和体积浓度为0.1％的甲酸的水溶液作为水相，以甲醇作为有机相；质谱条件为：离子源温度340℃；毛细管温度350℃；鞘气温度350℃；鞘气流速11L/min；辅助气流量9L/min；电喷雾电压为4kV。2.如权利要求1所述的沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC
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MS/MS分析方法，其特征在于，内标化合物为TNBP
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d27，TPHP
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d15，TCIPP
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d18或BBOEHEP
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d4。3.如权利要求2所述的沉积物有机磷酸酯及代谢产物LC
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MS/MS分析方法，其特征在于，绘制内标校正曲线时，用移液枪准确吸取0.5μL、1μL、2μL、5μL、10μL、20μL、50μL、100μL、200μL、500μL的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，蒙丽琼，王华，尹桂林，罗忻，杨秀梅，
申请(专利权)人：自然资源部第四海洋研究所中国—东盟国家海洋科技联合研发中心，
类型：发明
国别省市：