一种液相色谱馏分可在线连续切割检测的液相-气相二维色谱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于化学设备技术领域，进一步属于化学分析技术领域，具体涉及一 种液相色谱馏分可在线连续切割检测的液相-气相二维色谱及其应用。
【背景技术】
[0002] 烟草特有亚硝胺（TSNAs)是吸烟者血液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。我国曾经 把NNK列为吸烟者血液安全性评价指标。4-(甲基亚硝胺基)-1-(3_吡啶基)-1_丁醇(NNAL) 是NNK的主要代谢物，并且具有和NNK相似的致癌活性；因此准确测定吸烟者血液中的NNK及 NNAL对于进一步深入了解吸烟与健康的关系具有重要意义。
[0003] 目前用气相色谱测定烟草特有亚硝胺及其代谢产物含量，样品前处理采用固相萃 取或柱层析分离净化;该类方法净化样品需多次的浓缩、转移，不仅操作繁琐，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。因此寻找更 简便、快速的样品前处理方法非常迫切。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，样品先经液相色谱(LC)分离净化后，含待测组分的流出馏分在线切割进入气相 色谱(GC)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提高了样品的净化效果，能实现复杂基体中痕量待测成分与干扰 物质的分离，而且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。
[0004] 现有商品化的在线液相-气相二维色谱仪只能实现液相色谱馏分中心切割，缺点 是一次进样只能将液相色谱馏分的某一部分切割进入气相色谱，其余馏分都作为废液排 除，无法将经液相色谱分离的每一段馏分都切割进入到气相色谱中。
[0005] 鉴于上述现有技术的缺点，提出本实用新型。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的一方面是提供一种液相色谱馏分可在线连续切割检测的液相-气相二维色谱；另一方面是提供使用该液相-气相二维色谱的分析方法及其在痕量样品检 测中的应用。
[0007] 本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现。
[0008] 本实用新型第一方面涉及一种液相色谱馏分可在线连续切割检测的液相-气相二 维色谱，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20;所述液相色谱 分析装置16与气相色谱分析装置20之间设有至少两个在线浓缩装置，所述在线浓缩装置用 于将所述液相色谱分析装置16按保留时间切割的多段流出馏分依次或交替进行浓缩后再 分别进样到所述气相色谱分析装置20中。该二维色谱装置下游连接质谱仪或者直接气相色 谱仪直接改为使用气质联用仪。
[0009] 在本实用新型优选的实施方案中，所述在线浓缩装置包括依次流体连通的以下组 件:第一物料进出口 3、溶剂蒸发装置和第二物料进出口 9。
[0010] 所述溶剂蒸发装置包括馏分收集仓6、密闭式插入所述馏分收集仓6内部的柱塞杆 4和位于所述馏分收集仓6外壁的控温加热装置5;其中所述柱塞杆4能在待浓缩样品对其浮 力或其自身重力的作用下沿所述馏分收集仓6内壁上下移动;所述柱塞杆4具有连通所述第 一物料进出口 3和所述馏分收集仓6的贯穿式通道；
[0011]所述第一物料进出口 3上设有与其交叉的溶剂排出管1，在两者的交叉处设有第一 控制阀2，所述第一控制阀2控制切割馏分由所述第一物料进出口 3的输入和浓缩时挥发的 溶剂经所述溶剂排出管1的排出；
[0012] 所述第二物料进出口 9上设有用于控制浓缩后样品输出的第二控制阀8,所述馏分 收集仓6和所述第二控制阀8之间具有一段尾管7，用于储存浓缩后样品。
[0013] 其中所述柱塞杆4随所述馏分收集仓6仓体中液体的体积变化而上下移动，当仓体 中有液体流入时，柱塞杆4上移，仓体扩大;在浓缩时，随着仓体中液体体积减少，柱塞杆4下 移，仓体缩小。在本实用新型优选的实施方案中，所述尾管7的容积为0.01-200yL。在本实用 新型优选的实施方案中，该在线浓缩装置连接抽真空装置。
[0014] 在本实用新型进一步优选的实施方案中，所述液相色谱分析装置16与气相色谱分 析装置20之间设有数控十通阀15;所述数控十通阀15的第一接口供所述液相色谱分析装置 16的流出馏分流入;第三和第八接口分别连接第一在线浓缩装置21的第一物料进出口 3和 第二物料进出口 9，第五和第十接口分别连接第二在线浓缩装置22的第一物料进出口 3和第 二物料进出口 9,用两个在线浓缩装置对所述液相色谱分析装置16按保留时间连续切割的 流出馏分分别进行在线浓缩;第六接口连接至第二流动相容器18,所述第二流动相用于将 在线浓缩后的含待测组分的流出馏分带入所述气相色谱分析装置20中；第四接口用于抽真 空和排出溶剂;第九接口连接至所述气相色谱分析装置20的进样口；第二接口与第七接口 直接用管线连接。
[0015] 本实用新型第二方面涉及根据本实用新型第一方面所述的液相-气相二维色谱的 分析方法，其包括以下步骤：
[0016] a.将待测样品通过所述液相色谱分析装置16进行分离，并经所述数控十通阀15在 线切割得到若干段含待测组分的流出馏分；
[0017] b.将上述含待测组分的流出馏分通过所述数控十通阀15的切换依次或交替进入 所述第一在线浓缩装置21和所述第二在线浓缩装置22中进行浓缩，依次或交替得到浓缩后 的含待测组分的流出馏分；
[0018] c.依次或交替使所述浓缩后的含待测组分的流出馏分进入所述气相色谱分析装 置20中分析检测，采用内标法得到待测组分的含量。
[0019] 在本实用新型优选的实施方案中，所述在线切割如下进行:使用数控十通阀15对 所述液相色谱分析装置16的流出馏分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进样到在线浓缩装置中。
[0020] 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血液或尿液时，其 还包括以下前处理步骤:将吸烟者血液或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。
[0021] 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-气相二维色谱或 根据本实用新型第二方面所述的的分析方法用于测定吸烟者血液中烟草特有亚硝胺或其 代谢物含量的用途。例如血液中4-(甲基亚硝胺基)-1-(3_吡啶基)-1_丁酮(NNK)或4-(甲基 亚硝胺基)-1-(3_吡啶基)-1_ 丁醇NNAL的含量。
[0022] 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中使用的色谱柱为氧 化铝柱，所述氧化铝柱为球形氧化铝色谱柱，该柱由直径3~5μπι的氧化铝微球装填而成。
[0023] 本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：
[0024] 1、传统液相-气相二维色谱采用液相色谱馏分中心切割，缺点是一次进样只能将 液相色谱馏分的某一部分切割进入气相色谱，其余馏分都作为废液排除，无法将经液相色 谱分离的每一段馏分都切割进入到气相色谱中。而本实用新型则可通过控制好液相色谱分 离速度、在线浓缩速度和气相色谱分析速度匹配，经液相色谱分离的每一段馏分都可切割 进入到气相色谱中，实现全二维色谱分析模式，用以解决现有技术中灵敏度低、对转入气相 色谱进样口的溶剂量有限制、对组分不能连续切割等问题。
[0025] 2、本实用新型的液相-气相二维色谱能充分实现