专利名称：一种离子迁移谱专用采样薄片的处理方法
技术领域：
本发明涉及在离子迁移谱的采样薄片上直接添加化学添加剂以优化离子迁移谱检测的方法，具体地说是一种新颖、简便、独特的将化学添加剂加到离子迁移谱采样薄片上的方法。本方法以离子迁移谱采样及分析技术为基础，利用离子迁移谱快速检测仪作为检测手段。试验研究提供的数据为化学添加剂在离子迁移谱分析检测中的发展和应用起到重要的推动作用。
背景技术：
目前离子迁移谱的分析检测不仅仅是对有检测信号的样品进行分析，已经研究在检测分析过程中添加化学添加剂，一方面可以优化原来的检测信号峰，提高检测灵敏度 ’另一方面可以通过添加化学添加剂，使在离子迁移谱内没有检测信号的物质跟加入的化学添加剂结合，形成新的生成物，并在离子迁移谱内获得检测信号。化学添加剂的添加方式在国内外的报道中，往往是用像丙酮、胺类以及其它有机相等一类挥发性的物质，以气体的形式添加到离子迁移谱的气路中。聚四氟乙烯高温布采用优质进口玻璃纤维为编织材料，进行平纹，斜纹，缎纹或采用其它织法编织成高级玻璃纤维布基材，再经独特的工艺技术，反复充分浸渍，涂覆优质特氟龙树脂，生产各种厚度多种超宽的耐高温漆布。聚四氟乙烯高温布主要特点①尺寸稳定，强度高，延伸系数小于5%。。②耐温性好，连续工作温度-70-30(TC。③表面摩擦系数小，绝缘性好。④抗粘性好，易于清洗附着其表面的各种油渍，污点或其它附着物⑤耐腐蚀性好，耐各种强酸强碱腐蚀，不燃烧，耐老化。⑥不同编织方式形成了透气性不同的高温布， 对样品有吸附。烟酰胺性质白色结晶性粉末。无臭或几乎无臭，味苦。在水或乙醇中易溶，在甘油中溶解。熔点U8_131°C。PH值为5. 5 7. 5。易溶于水、乙醇和甘油。用于治疗糙皮病与因缺乏烟酰胺所引起的病症如口炎、舌炎等。也用作药的中间体。可由烟酸与氨作用后通过苯乙烯型强碱性离子交换树脂过滤，再通氨饱和滤液而制得。邻苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters，简称PAEs，别名酞酸酯)是一类重要的有机化合物质。一般为无色透明的油状液体，难溶于水，易溶于甲醇、乙醇。常见的有邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)和邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP)。PAh主要用作塑料袋及塑料制品中的增塑剂，增大产品的可塑性和提高产品的强度，也可用作农药载体，驱虫剂、化妆品、香味品、润滑剂和去泡剂的生产原料。近年来，随着工业生产和塑料制品的使用，邻苯二甲酸酯不断进入环境，普遍存在于土壤、水体、生物、空气及大气降尘物等环境样品中。
发明内容
本发明的目的是提供一种优化离子迁移谱检测性能的离子迁移谱专用采样薄片的处理方法，这种方法新颖、简便、独特。试验方法简单、可行，对于分析同种样品灵敏度和检出限都得到提高。添加化学添加剂，一方面可以优化原来的检测信号峰，提高检测灵敏度；另一方面可以使在离子迁移谱内没有检测信号的物质跟加入的化学添加剂结合，形成新的生成物， 并在离子迁移谱内获得检测信号。但是目前添加化学添加剂的方法还有待于研究新的添加方式，以简化仪器设计和实验过程。本发明以离子迁移谱仪技术为基础，利用离子迁移谱快速检测仪作为分析手段，优化了一种采样薄片净化前处理方法和在采样薄片上直接添加化学添加剂的方法。采样薄片的净化处理方法为(1)首先将采样薄片用去污粉洗净表面的赃物，用去污粉水超声5-lOmin后，用干净的清水冲净；( 然后再用有机溶剂超声清洗5-lOmin，洗掉表面不溶于水但溶于有机相的干扰物；C3)最后用纯净水超声清洗5-lOmin，用镊子放入干净的玻璃表面皿上。试验过程中，要求使用玻璃器皿，避免带来不必要的干扰信号。这样的采样薄片，放到干燥箱里(100-180°C、0. 5-1. 5h)烘干备用。所述采样薄片前处理中的有机溶剂是指在离子迁移谱中无干扰背景检测信号的甲醇、乙醇、二氯甲烷或丙酮。上述处理过的采样薄片，可以直接按照下述方法添加化学添加剂。以离子迁移谱仪为检测仪器，本发明所提到的化学添加剂适用于离子迁移谱的检测模式。特别说明此方法中，有些化学添加剂的用量要根据具体检测样品的性质以及浓度进行调整。具体为一种离子迁移谱专用采样薄片的处理方法，将采样薄片在含有化学添加剂的溶液中浸泡后，挥干溶剂即可。所述采样薄片为聚四氟乙烯耐高温采样布、采样纸、金属采样薄片、聚四氟采样片或玻璃丝布。根据不同的离子迁移谱检测仪进样口结构的差异，将采样薄片加工成不同形状；采样薄片尺寸加工成宽1. 5-2. 5cm,长10cm-5m ；这种采样薄片厚度主要为0. 08-0. 9mm。所述化学添加剂为烟酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯或邻苯二甲酸二癸酯。所述烟酰胺、碳酸铵或碳酸氢铵于溶液中的浓度为10_20g/L ；邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯或邻苯二甲酸二癸酯于溶液中的体积比浓度为1%。_1%。所述挥发溶剂过程采用的烘干温度 70-105°C，时间0. 5-1. 5h，溶剂未挥干会影响离子迁移谱检测信号；所述配制溶液所采用的溶剂为水、甲醇、乙醇二氯甲烷或丙酮。所述浸泡过程采用超声处理。本发明的优点如下与传统的添加化学添加剂方法相比，采样薄片上直接添加化学添加剂的方法具有以下优点①减少了单个样品离子迁移谱分析检测的步骤，不必逐个试验手动添加化学添加剂；缩短了样品现场在线分析检测的时间，对分析方法的自动化起到一定作用。②原来的化学添加剂是加热使之变成气体进入检测系统，这样的添加剂损失很快，而且需要时刻观察其用完时间。③聚四氟乙烯高温布采用优质进口玻璃纤维为编织材料，其特殊的性质决定净化排除信号干扰的前处理步骤简单、且可以大批量的同时处理；④处理方法中较多的消耗品主要是前处理所需有机溶剂甲醇、乙醇、二氯甲烷或是丙酮；⑤化学添加剂使用时稀释，减少大量使用原药品对环境造成的破坏性影响。⑥化学添加剂优化了峰型，更有利于样
品检出ο
图1为用离子迁移谱检测采样布(未加化学添加剂)的迁移谱图；图2为用离子迁移谱检测采样布(含烟酰胺添加物)的迁移谱图；图3为用离子迁移谱检测样品利多卡因的离子迁移谱图，其中采样布上含烟酰胺；图4为用离子迁移谱检测样品可卡因的离子迁移谱图，其中采样布上含烟酰胺；图5为用离子迁移谱检测样品麻黄碱的离子迁移谱图，其中采样布上含烟酰胺。图6为用离子迁移谱检测样品三聚氰胺的离子迁移谱图，其中采样布上含邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)。
具体实施例方式所述离子迁移谱仪以电离源为放射性63Ni源，紫外光电离源和放电电离源。所述的离子迁移谱仪主要包括进样装置、电离源、反应区、离子门、迁移区、信号接收与检测系统和气路干燥系统。进样装置主要包括热解析器、高温采样布和载气输送管路。其中热解析器主要由进样口、加热棒或者加热带、温度控制器组成，采样薄片为聚四氟乙烯高温布、金属片、聚四氟薄片，载气输送管路由四氟管或金属管和流量计组成。图1-6给出了一些实验谱图对本发明给与说明。这些谱图的实验条件均为实验时迁移管温度保持在100°c，进样器温度保持在180°C。实施例1为了在采样薄片上直接添加化学添加剂以优化离子迁移谱检测信号，采样薄片要求进行简单的净化处理，本发明用离子迁移谱作为分析手段，然后将添加化学添加剂的采样薄片用于样品分析检测。本方法中采样布净化处理简单、可行，其过程为(1)首先将采样薄片用去污粉洗净表面的赃物，用去污粉水超声5-lOmin后，用干净的清水冲净；( 然后再用甲醇或乙醇超声清洗5-lOmin，洗掉表面不溶于水但溶于有机相的干扰物；C3)最后用纯净水超声清洗5-lOmin，用镊子放入干净的玻璃表面皿上。这样的采样薄片，放到烘箱里(100-180°C、 0. 5-1. 5h)烘干即可用。准确称取IOg烟酰胺溶于500mL纯净水中，5米长的采样布超声lOmin，取出后在烘箱里100-105°C烘干(约0. 5-1小时)即可。缠成一卷，外面铝箔包装备用。采样布小条按照比例，大约折算溶剂的配比，即可同样处理。将其用于离子迁移谱检测时，烟酰胺信号峰掩盖试剂离子峰(RIP)，并同时不影响其他样品的检测。图1给出了一台正离子模式离子迁移谱检测试剂离子峰(RIP)的迁移谱图，从图中可以看出，此仪器的试剂离子峰(RIP)出现在6. 8ms左右。正离子模式下检测过程中RIP 后边常常伴随小的信号峰干扰检测样品的分析。图2给出了离子迁移谱检测含烟酰胺添加剂的采样薄片离子迁移谱图，试验方法指定的烟酰胺用量可以掩盖RIP出现，而烟酰胺的特征峰出现在8. 6ms。上述两图对照说明在采样薄片上直接添加烟酰胺添加剂，既可以增强信号强度， 又可以美化背景信号，有利于样品的分析检出。利用离子迁移谱仪检测样品的过程如下①利多卡因是一种药物喷雾剂，由实验室自制的抽气设备完成样品采集。当利多卡因喷雾剂喷到空气中时，抽气设备带着含烟酰胺添加剂的采样布收集样品10-30S。然后采样布插入离子迁移谱进样口，180°C热解析得到的样品气体被载气带入离子迁移谱的电离区，载气的流量在300sCCm左右；样品在电离区被电离成正、负离子，通过周期性开启的离子门，进入由均勻电场构成的漂移区，在漂移区得到分离与检测。不同化合物的迁移率常数有差异，在漂移区移动的速度不同，它们到达检测器的时间不同。测量离子到达探测器的时间和峰强度，就可以确认化合物种类。②分别取10μ L、50ppm的可卡因和麻黄碱甲醇溶液滴加到含添加剂的采样薄片上，挥干甲醇然后插入离子迁移谱进样口，其余过程同上述步骤。图3给出的是用离子迁移谱检测仪检测利多卡因的迁移谱图。如图3所示，利多卡因的特征峰在11. ^is左右，(a)和(b)分别代表连续采集的不同时刻烟酰胺添加剂和利多卡因特征峰的不同信号强度。图4给出的是用离子迁移谱检测仪检测可卡因的迁移谱图。如图4所示，可卡因的特征峰在12. 9ms左右。图5给出的是用离子迁移谱检测仪检测麻黄碱的迁移谱图。如图5所示，麻黄碱的特征峰在9. 2ms左右。实施例2与实施例1不同之处在于准确量取邻苯二甲酸二正丁酯(DBP) lmL，溶于IOOmL 甲醇中。采样薄片放入其中超声lOmin，然后在70-80°C烘干甲醇即可用铝箔包装备用。这样添加过化学添加剂的采样薄片，可以直接用于三聚氰胺的样品分析。图6给出了用离子迁移谱检测样品三聚氰胺的离子迁移谱图。离子迁移谱直接检测样品三聚氰胺在实验条件下无信号。(a)图给出了采样薄片上添加DBP添加剂的信号峰， 其特征峰在15. 6ms左右，而(b)图给出了采样薄片上添加了 DBP添加剂，从而诱导出三聚氰胺峰，其出峰时间在18. 7ms左右。
权利要求
1.一种离子迁移谱专用采样薄片的处理方法，其特征在于将采样薄片在含有化学添加剂的溶液中浸泡后，挥干溶剂即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述采样薄片为聚四氟乙烯耐高温采样布、采样纸、金属采样薄片、聚四氟采样片或玻璃丝布。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于根据不同的离子迁移谱检测仪进样口结构的差异，将采样薄片加工成不同形状；采样薄片尺寸加工成宽1. 5-2. 5cm，长10cm-5m ；这种采样薄片厚度主要为0. 08-0. 9mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述化学添加剂为烟酰胺、碳酸铵、碳酸氢铵、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯或邻苯二甲酸二癸酯。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述烟酰胺、碳酸铵或碳酸氢铵于溶液中的浓度为10_20g/L;邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、 邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯或邻苯二甲酸二癸酯于溶液中的体积比浓度为1%。_1%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述挥发溶剂过程采用的烘干温度 70-105°C，时间0. 5-1. 5h，以保证溶剂挥发干，溶剂未挥干会影响离子迁移谱检测信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述配制溶液所采用的溶剂为水、甲醇、 乙醇、二氯甲烷或丙酮。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述浸泡过程采用超声处理。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述采样薄片在浸泡之前需要前处理，具体方法为(1)首先将采样薄片用去污粉洗净表面的赃物，用去污粉水超声5-lOmin后，用干净的清水冲净去污粉水；( 然后再用有机溶剂超声清洗5-lOmin，洗掉表面不溶于水但溶于有机相的干扰物；C3)最后用纯净水超声清洗5-lOmin，用镊子放入干净的玻璃表面皿上；试验过程中，要求使用玻璃器皿，避免带来不必要的干扰信号；这样的采样薄片，放到烘箱里，100-180°C烘干、冷却后铝箔包装备用。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述采样薄片前处理中的有机溶剂是指在离子迁移谱中无干扰背景检测信号的甲醇、乙醇、二氯甲烷或丙酮。
全文摘要
本发明公开了一种离子迁移谱专用采样薄片的处理方法，其特征在于将采样薄片在含有化学添加剂的溶液中浸泡后，挥干溶剂即可。本发明不仅优化了一种简单、可行的净化采样薄片的前处理方法；同时在干净的采样薄片上直接添加化学添加剂，优化了离子迁移谱采样背景，化学添加剂信号不仅可以覆盖原来的试剂离子峰(RIP)，而且可以形成新的化学添加剂的检测信号峰，同时使样品检测信号强度增强；当这样的采样薄片应用于多种样品分析时，化学添加剂具有以下多种作用(1)优化离子迁移谱检测样品峰型；(2)提高样品检测信号峰的强度，从而提高了检测灵敏度；(3)可使像三聚氰胺这些在离子迁移谱内直接分析没有响应的样品，通过与采样薄片上的化学添加剂结合形成新的生成物而获得检测信号。
文档编号G01N27/62GK102297791SQ20101020694
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者李京华, 李林, 李海洋, 杨馥铭, 王新 申请人:中国科学院大连化学物理研究所