一种用于测定烟草特有亚硝胺含量的液相-气相二维色谱分析装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于化学分析仪器技术领域，具体涉及一种用于测定烟草特有亚硝胺 含量的液相-气相二维色谱分析装置和分析方法以及它们在吸烟者尿液分析中的应用。
【背景技术】
[0002] 烟草特有亚硝胺(TSNAs)是卷烟烟气中一类重要的有害成分，目前已报道的TSNAs 有8种，其中对N-亚硝基降烟碱(NNN)、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基新烟草碱(NAT)和N-亚硝基假木贼碱(NAB)4种的研究较为深入。前人的研究表明： NNN、NNK具有1级致癌活性，NAB、NAT具有3级致癌活性。在卷烟抽吸过程中，TSNAs有可能会 随卷烟烟气进入人体，从而对吸烟者的健康造成影响，因此准确测定吸烟者尿液中的烟草 特有亚硝胺含量对于进一步深入了解吸烟与健康的关系具有重要意义。
[0003] 目前商品化的气相色谱分析仪器在进样口后用于储存待测样品的通常是毛细管， 其容量较小，从而限制了进入气相色谱中待测样品的体积。对于一些待测组分含量低的待 测样品，往往需要经过浓缩、转移、定容等前处理步骤，样品处理人工操作环节繁琐且会导 致测定结果的重现性较差。目前用气相色谱测定烟草特有亚硝胺时，样品前处理采用固相 萃取或柱层析分离净化，这些方法净化样品需多次的浓缩、转移，不但操作繁琐，而且还会 因在敞开环境中大量使用有机溶剂而污染环境，对实验操作人员的健康危害大。因此非常 迫切地需要寻找更简便、快速的样品前处理方法。
[0004]在线液相-气相二维色谱是近几年来发展起来的新分析技术，在该技术中样品先 经液相色谱分离净化，再将含待测组分的流出馏分在线切割进入气相色谱进行分析。液相 色谱和气相色谱的在线联用能充分发挥两级色谱的互补性，一方面液相色谱的高柱效大大 改善了样品的净化效果，能实现复杂基体中痕量待测成分与干扰物质的分离，另一方面二 维色谱间在线切换还可减少样品前处理过程中的浓缩和转移，减少了人为分析误差，使分 析结果的准确性、精密度大大提高。
[0005] 本领域迫切需要一种用于测定烟草特有亚硝胺含量的液相-气相二维色谱分析装 置和分析方法。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的第一目的在于提供一种用于测定烟草特有亚硝胺含量的液相-气相 二维色谱分析装置和分析方法;第二目的在于提供上述分析装置和分析方法在吸烟者尿液 分析中的应用。
[0007] 本实用新型第一方面涉及一种液相-气相二维色谱分析装置，其包括液相色谱分 析装置16和位于其下游的气相色谱分析装置8;
[0008] 其中所述气相色谱分析装置8包括顺序连接的PTV进样装置1、用于储存待测样品 的中空衬管2、预分离色谱柱3和分离色谱柱4，在所述预分离色谱柱3和所述分离色谱柱4之 间设有溶剂排空管路，所述溶剂排空管路上具有溶剂排出阀6,所述溶剂排出阀6用于将所 述预分离色谱柱3预分离出的待测样品中的溶剂排出，剩余待测组分随载气进入所述分离 色谱柱4中分析检测；
[0009] 其中所述液相色谱分析装置16中采用的色谱柱为氧化铝柱162;
[0010] 其中所述PTV进样装置1与液相色谱分析装置16在线切割后的含待测组分的流出 馏分的出口连通。
[0011] 在本实用新型的分析装置中，载气的输送路径与待测组分相同，即依次经过所述 中空衬管2、预分离色谱柱3和分离色谱柱4。
[0012] 在本实用新型优选的实施方案中，所述液相色谱分析装置16与气相色谱分析装置 8之间设有数控六通阀9,其第一接口供所述液相色谱分析装置16的流出馏分流入，第五接 口供用于将含待测组分的流出馏分带入所述气相色谱分析装置8中的第二流动相18流入， 第二和第四接口分别连接至捕集盘管7的两端，用该捕集盘管7对第一接口流入的待测组分 进行捕集，第三接口连接至所述气相色谱分析装置8的PTV进样装置1，第六接口为废液排出 □ 15。
[0013] 在本实用新型优选的实施方案中，所述中空衬管2为石英中空衬管，其容积为0.5-2mL〇
[0014] 在本实用新型优选的实施方案中，所述氧化铝柱162为球形氧化铝色谱柱，该柱由 3~5μπι的球形氧化铝装填而成。其中，柱的内直径和长度可以根据需要进行设定，例如柱的 内直径为3.5mm，长度为150mm。
[0015] 在本实用新型优选的实施方案中，该分析装置下游连接质谱仪。
[0016] 本实用新型第二方面涉及一种使用根据本实用新型第一方面所述的液相-气相二 维色谱分析装置的分析方法，其包括以下步骤：
[0017] a.将待测样品通过所述液相色谱分析装置16经所述氧化铝柱162进行分离，并经 在线切割得到含待测组分的流出馏分；
[0018] b.将上述含待测组分的流出馏分通过所述PTV进样装置1进样到所述气相色谱分 析装置8中，在所述中空衬管2中储存；
[0019] c.所述含待测组分的流出馏分经过所述预分离柱3,将所述含待测组分的流出馏 分中的溶剂和待测组分进行初步分离；
[0020] d.初步分离后的所述溶剂通过所述溶剂排出阀6排出，剩余含待测组分的流出馏 分随载气进入所述分离柱4中分析检测，采用内标法得到待测组分的含量。
[0021] 在本实用新型优选的实施方案中，在步骤a中，所述在线切割如下进行:使用数控 六通阀9对所述液相色谱分析装置16的流出物按照保留时间进行馏分切割，以将具有特定 保留时间的含待测组分的流出馏分捕集在所述捕集盘管7中。
[0022] 在本实用新型优选的实施方案中，当所述待测样品为吸烟者的尿液时，其还包括 以下前处理步骤:将吸烟者尿液样品用含待测组分相应内标物的二氯甲烷或氯仿溶液萃 取;静置分层后取有机层过滤，得到待测样品。所述萃取可以采用现有技术中各种已知的萃 取方法，优选地采用漩涡萃取。所述过滤可以采用现有技术中各种已知的过滤方法，优选地 采用针头过滤器过滤。
[0023]本实用新型第三方面涉及根据本实用新型第一方面所述的液相-气相二维色谱分 析装置用于测定烟草特有亚硝胺含量的用途。
[0024] 本实用新型第四方面涉及根据本实用新型第二方面所述的分析方法用于测定烟 草特有亚硝胺含量的用途。
[0025] 本实用新型第五方面涉及根据本实用新型第一方面所述的液相-气相二维色谱分 析装置用于测定吸烟者尿液中烟草特有亚硝胺含量的用途。
[0026] 相对于现有技术，本实用新型具有以下优点：
[0027] 1、本实用新型二维色谱分析装置中的液相色谱分析装置中，采用3~5μπι球形碱性 氧化铝自主装填了高效柱，并采用该高效柱对待测样品进行净化，替代了现有仪器中通常 使用的凝胶柱，和标准方法(GB/T 23228-2008或CORESTA Ν°63)相比，样品净化的效果大大 提高，改进后的装置和方法可满足吸烟者尿液中超低含量烟草特有亚硝胺的分析要求。
[0028] 2、本实用新型二维色谱分析装置中改进的气相色谱分析装置，由于中空衬管和溶 剂排出阀的存在，每次分析进样可达200yL，与常规气相色谱最大进样量2. OyL相比，进样量 扩大了 100倍以上，分析灵敏度得到了大幅度的提高。并且由于进样量的大幅提高，可将经 液相色谱净化后的大体积馏分切割后直接进入本实用新型的气相色谱分析装置。
[0029] 3、本实用新型的二维色谱分析装置及分析方法避免了样品前处理过程中的浓缩、 转移、定容等前处理步骤，减少了实验误差，由于样品处理人工操作环节大大减少，方法的 重现性也得到明显提高。
[0030] 4、本实用新型的二维色谱分析装置及分析方法对于挥发、半挥发性组分不受限 制，均可以实现本实用新型。
[0031] 5、本实用新型的二维色谱分析装置中液相色谱中采用球形碱性氧化铝柱，相对于 现有技术中已有的层析净化的方式而言，可大大节约有机流动相。
【附图说明】
[0032] 图1为本实用新型的在线液相-气相二维色谱分析装置结构示意图；其中箭头方向 代表物料输送方向。
[0033] 图2为本实用新型的