一种卤代有机物的高灵敏高通量扫描分析方法技术

本发明专利技术涉及一种卤代有机物的高灵敏高通量扫描分析方法。该方法的步骤包括：提取待测样本中的卤代有机物，得到卤代有机物提取液；采用Ph4PCl作为流动相添加剂，将卤代有机物提取液进行高分辨质谱检测；利用高分辨质谱检测结果，对未知卤代有机物进行鉴定以及对已知卤代有机物进行含量分析。本发明专利技术中Ph4PCl作为流动相添加剂的卤代有机物高灵敏高通量非靶向扫描测定方法具有独创性，该方法具有待测样本消耗量低，前处理方法简单方便，测定准确，特异性强，干扰性低等优点，为生物样本及环境样本中卤代有机物的非靶向检测提供一种新的思路和手段。和手段。和手段。

【技术实现步骤摘要】
一种卤代有机物的高灵敏高通量扫描分析方法


[0001]本专利技术涉及化学分析技术及生物、环境检测
，具体涉及一种卤代有机物的高灵敏高通量快速检测方法。

技术介绍

[0002]人类持续地暴露于环境中种类众多的工业化学品、合成副产物和转化产物。其中，有机氯农药、氯化石蜡、德克隆和溴代阻燃剂等一大类卤代有机物，因其持久性、生物累积性和毒性作用受到越来越多的关注，已经或正在被列入持久性有机污染物(POPs)清单。尽管受到全球范围内的监管禁令或生产限制，卤代有机物及其生物转化产物在水、大气、土壤等各种环境介质中广泛存在，并在生物体内积累，产生生态和健康危害。因此，卤代有机物高通量扫描分析对于评估生物体内此类物质的暴露风险至关重要。目前卤代有机物采取相似的样品前处理方法富集净化，并针对不同物质使用不同的色谱分离和质谱方法分析，产生了极大的工作量和分析时间。总体来说，目前卤代有机物的扫描方法主要受限于方法的灵敏度、分辨率和扫描通量。
[0003]因此，有必要寻找一种能够使不同种类卤代有机物产生特征的、一致的、高响应电离的试剂，并开发卤化有机物的高灵敏、高通量扫描方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术首次发现，四苯基氯化膦(Ph4PCl)普遍显著促进了不同种类卤代有机物(包括有机氯农药、氯化石蜡、德克隆和溴代阻燃剂)液相色谱质谱联用分析的电离效率，这些卤代有机物都包含卤代烷烃的结构特征，在ESI离子源产生单一特异的氯增强电离信号([M+Cl]‑
)，极大提高分析灵敏度，物质的质谱响应比已有液质联用方法提高50
‑
7000倍。基于此，结合卤代有机物氯增强电离产物的特征同位素峰形状，建立了Ph4PCl氯增强电离结合液相色谱高分辨质谱联用分析的卤代有机物高灵敏高通量扫描方法，为生物和环境样本中卤代有机物的检测及非靶向筛查提供一种新的技术手段。
[0005]具体地，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种卤代有机物的高通量非靶向鉴定及其高灵敏检测方法，其步骤包括：
[0007]提取待测样本(可为生物样本或环境样本)中的卤代有机物，得到卤代有机物提取液；
[0008]采用Ph4PCl作为流动相添加剂，将卤代有机物提取液进行高分辨质谱检测；
[0009]利用高分辨质谱检测结果，对未知卤代有机物进行鉴定以及对卤代有机物进行含量分析。
[0010]进一步地，待测样品中卤代有机物的提取方法具体为：
[0011]在100
‑
2000μL待测血液样本或0.1
‑
100mg生物组织样本或10
‑
1000mg环境样本中加入0.2ng内标，并向其中加入200
‑
2000μL冰冻丙酮，将样本进行超声混匀以及匀浆破碎。随后用500
‑
2000μL正己烷萃取，萃取后采用不小于5000g离心力，离心3
‑
10分钟；并将正己
烷收集到新瓶中，重复三次。将余下的液体注入含无水硫酸钠的玻璃柱并用适量二氯甲烷进行洗脱，将二氯甲烷洗脱液与正己烷萃取液混合，即得到卤代有机物提取液。将提取液进行微弱氮气吹干，用20
‑
100μL的乙腈定容，再经UPLC
‑
High Resolution Mass Spectrometer(UPLC
‑
HRMS)分析。
[0012]优选地，所述内标为
13
C
10
‑
1,5,5,6,6,10
‑
hexachlorodecan、3C
10
‑
anti
‑
DP和
13
C
12
‑
4,4
’‑
DDT(也可视已知目标物增加内标种类)。
[0013]进一步地，卤代有机物的高分辨质谱检测方法包括：
[0014]采用配有电喷雾离子源的高分辨质谱，并通过反向色谱对卤代有机物进行分离，色谱流动相采用甲醇和水，甲醇中添加有四苯基氯化膦(Ph4PCl)，对卤代有机物采用负离子
‑
Full
‑
MS模式进行扫描。依据内标法，以内标矫正的峰面积进行待测样本中卤代有机物浓度的测定。
[0015]更为优选地，所述甲醇流动相添加Ph4PCl的优选浓度为10μM，反向色谱柱为C8色谱柱。
[0016]进一步地，卤代有机物的含量检测方法包括：
[0017]对于有机氯农药、德克隆和溴代阻燃剂，根据内标法进行定量：制备此类卤代有机物标准曲线溶液，通过UPLC
‑
HRMS进行测定，依据内标法，以内标矫正的峰面积对其进行相应浓度线性回归分析，计算待测样本中此类卤代有机物的浓度。
[0018]对于氯化石蜡类物质的定量，根据响应因子与含氯量之间的线性关系进行定量：应用UPLC
‑
HRMS对多种氯含量不同的短链、中链、长链氯化石蜡标准品进行分析，计算标准品的实际氯含量和响应因子，通过线性回归分析获得回归方程，然后测定待测样本中的氯化石蜡氯含量，结合回归方程计算待测样本中短链、中链、长链氯化石蜡的浓度。
[0019]进一步地，未知卤代有机物的非靶向鉴定方法包括：
[0020]首先，对质谱数据进行峰提取，获得化学信号的质荷比、保留时间、强度。然后，根据卤代有机物特征的同位素峰进行非靶向筛查，将提取到的质谱信号进行质量对齐，并根据氯、溴同位素峰的精确质量数和峰高比例对卤代有机物簇峰的质谱信号进行筛选和配对。最后，对筛选出的卤代有机物簇峰进行元素组成分析，同时对确定的化学式进行同位素峰理论模拟，并与实际质谱信号进行比对以验证元素组成分析的准确性。
[0021]优选地，峰提取的参数设置为：峰提取的质荷比容差为3ppm；信噪比阈值为3；色谱峰宽为5
‑
10s；预筛选次数为3；预筛选等级为1000。质谱信号筛选和配对的参数为：保留时间容差为5s；质荷比容差为0.5mDa。元素组成分析的参数为：化学式各元素原子数上限为60C，150H，60O，60N，60P，60S，150Cl，150Br，150F；质量容差为3ppm。
[0022]本专利技术的有益效果如下：
[0023]本专利技术发现，Ph4PCl作为流动相添加剂可极显著地提升卤代有机物的质谱检测灵敏度，各物质质谱检测灵敏度可低至30
‑
180fg，灵敏度提升50
‑
7000倍。此外，本专利技术也提供了一种卤代有机物的高通量非靶向鉴定方法。基于本方法的实施案例中，人血液检测出214种已知卤代有机污染物，并且非靶向扫描成功鉴定出497个未知卤代有机污染物。
[0024]本专利技术中Ph4PCl作为流动相添加剂的卤代有机物高灵敏高通量非靶向扫描测定方法具有独创性，该方法具有待测样本消耗量低，前处理方法简单方便，测定准确，特异性强，干扰性低等优点，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卤代有机物的高灵敏高通量扫描分析方法，其特征在于，包括以下步骤：提取待测样本中的卤代有机物，得到卤代有机物提取液；采用Ph4PCl作为流动相添加剂，将卤代有机物提取液进行高分辨质谱检测；利用高分辨质谱检测结果，对未知卤代有机物进行鉴定以及对卤代有机物进行含量分析。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测样本为生物样本或环境样本。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取待测样本中的卤代有机物，得到卤代有机物提取液，包括：在100
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2000μL待测血液样本或0.1
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100mg生物组织样本或10
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1000mg环境样本中加入0.2ng内标，并向其中加入200
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2000μL冰冻丙酮，将样本进行超声混匀以及匀浆破碎；随后用500
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2000μL正己烷萃取，萃取后采用不小于5000g离心力，离心3
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10分钟；并将正己烷收集到新瓶中，重复三次；将余下的液体注入含无水硫酸钠的玻璃柱并用适量二氯甲烷进行洗脱，将二氯甲烷洗脱液与正己烷萃取液混合，即得到卤代有机物提取液。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述内标为
13
C
10
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1,5,5,6,6,10
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hexachlorodecan、3C
10
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anti
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DP和
13
C
12
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4,4
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DDT。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用Ph4PCl作为流动相添加剂，将卤代有机物提取液进行高分辨质谱检测，包括：采用配有电喷雾离子源的高分辨质谱，并通过反向色谱对卤代有机物进行分离，色谱流动相采用甲醇和水，甲醇中添加有Ph4PCl，对卤代有机物采用负离子
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【专利技术属性】
技术研发人员：万祎，孙轶斌，崔洪洋，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：