一种定量检测大气细粒子pm2.5中6种硝基苯类化合物的方法
【专利摘要】本发明提供了一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法。其步骤包括样品采集、样品萃取、样品浓缩净化和色谱-串联质谱定量检测，通过对二级质谱条件参数的优化使该本发明能够对目标化合物较已有文献报道检测方法有更好的选择性和更高的灵敏度。本发明利用气相色谱/串联质谱的选择反应监测技术解决了以往检测器在检测复杂背景基质中痕量硝基苯类化合物的选择性和灵敏度无法兼得的弊端，定性准确可靠，因此相对于传统的GC/ECD、GC/NPD、GC/LRMS、GC/HRMS检测器具有非常明显的优势。
【专利说明】一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种针对大气细粒子PM2.5中硝基苯类化合物的定量监测方法，特别涉及一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，具体的说，是运用气相色谱分离、多级串联质谱(tandem mass)选择监测(selected reaction monitoring, SRM)定量检测技术对大气颗粒物PM2.5样品中的6种硝基苯类化合物进行快速定量检测的一种方法。
【背景技术】
[0002]硝基苯类化合物是硝基芳烃族化合物的总称，是染料合成、油漆涂料、塑料、炸药、医药及农药制造等的中间体。环境中的硝基苯类污染物主要包括硝基苯、硝基氯苯、硝基甲苯、硝基苯酹、硝基苯胺等物质。
[0003]大部分硝基苯类化合物具有化学性质稳定、高毒性和生物富集的特点，属高毒性污染物，被列入美国国家环保署(EPA)和我国的优先监测污染物名单中。这类化合物可经呼吸道、消化道和皮肤造成人体中毒，主要作用于血液、肝脏以及中枢神经系统，可使血红蛋白变为高铁血红蛋白，失去运输氧的能力，引起缺氧。硝基苯属于持久毒性有机污染物，具有导致突变、引发癌症、导致畸形的健康风险，在印染、农药等行业作为中间体；二硝基苯在水体中浓度达到10mg/L时，可造成鱼类及水生生物的死亡，易燃、易爆，有剧毒，具有致癌性。
[0004]大气细粒子PM2.5污染是我国当前最值得关注的环境问题之一。大气污染问题直接关系到人群健康，比水、土壤污染带来的危害更为直接和具有长期性风险。但我国大气污染防治的各项基础性工作进展缓慢，环境监督管理体系不健全、针对大气颗粒物中的各种高风险性污染物的监测能力薄弱，因此开展大气颗粒物中硝基苯类有毒有机化合物的相关监测技术研究对评估我国大气环境安全风险具有重要意义。
[0005]目前国内尚未颁布有关大气颗粒物PM2.5中硝基苯类化合物的定量检测方法，仅发布了水环境中硝基苯类化合物的标准方法。如现有方法标准中的《水质硝基苯、硝基甲苯、硝基氯苯、二硝基甲苯的测定气相色谱法》(GB13194-91)；《水质硝基苯类化合物的测定气相色谱法》(HJ592-2010);水利部行业标准《水中有机物分析方法痕量硝基苯类化合物的测定树脂吸附/气相色谱法》(SL/T273.1-2001)；以及最新2013年发布的标准方法《水质硝基苯类化合物的测定液液萃取/固相萃取-气相色谱法》(HJ648-2013)中规定的方法。
[0006]国外的相关监测标准方面，主要有美国环保署发布的相关方法，方法采用了基于单级质谱(mass spectrum, MS)和电子捕获检测器(Electron Capture Detector, ECD)检测的技术方法，如美国环保署发布的EPA8270C方法中使用了 GC/MS用于测定固废、土壤、气体、水样的检测，检测目标物包括了二硝基苯、2，4- 二硝基甲苯和2，6- 二硝基甲苯的测定，使用二氯甲烷萃取，DB-5MS毛细管柱和气相色谱/质谱检测。美国环保署的EPA8091方法中测定水、废水和土壤中的硝基苯类和环酮类化合物，其中硝基苯类化合物种类较多，包括硝基苯、硝基甲苯、硝基氯苯、二硝基甲苯、二氯硝基苯、三氯硝基苯、四氯硝基苯，水中硝基苯类用正己烷萃取，使用了 DB-5和1701毛细柱分离，使用气相E⑶检测器检测。关于空气中硝基苯类化合物的测定方法研究报道如下:
[0007]1997年《职业医学》第2期38-40页中介绍了一种使用示波极谱法测定空气中硝基苯的方法，本法检出下限为0.05ii g/10ml。2003年《广州化学》第2期23-26页中介绍了一种采用大口径毛细管色谱柱分离，使用氮磷检测器(NPD)建立了水及空气中苯胺及硝基苯的定量分析方法，线性范围0?SOyg/L，检测下限lyg/L。2007年《化学分析计量》第5期51-52页中介绍了一种利用Tenax富集-气相色谱仪测定环境空气中痕量硝基苯的方法，主要使用Tenax采样管吸附环境空气中的痕量硝基苯，用1.0mL石油醚淋洗解析吸附的硝基苯，用气相色谱-电子捕获检测器进行检测，线性相关系数为0.9992，平均回收率为95.9% ?97.1%, RSD 不大于 5.2%(n=5)。按采样 IOL 计算，检出限为 0.0002mg/m3。2007 年《职业卫生与应急救援》第5期274-275页中介绍了一种使用紫外分光光度法测定空气中硝基苯的方法，空气中硝基苯用乙醇采集，在含硫酸铜的酸性溶液中，由锌粉反应产生的初生态氢，将硝基苯还原成苯胺，经重氮化后，在pH值为1.5?2.0的溶液中与盐酸萘乙二胺偶合生成紫色化合物，，在560nm波长下，以纯水参比，进行吸光度的测量。
[0008]综上所述，目前国内关于大气中硝基苯类化合物的测定主要针对一些气态污染物，而对目前较受关注的大气颗粒物PM2.5中的硝基苯类化合物的测定方法尚未见报道。
【发明内容】
[0009]1.发明要解决的技术问题:
[0010]针对当前大气颗粒物环境样品中硝基苯类化合物存在背景基质干扰、前处理净化步骤复杂、容易产生假阳性等问题，本发明提供一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，建立并优化了 6种硝基苯类化合物的二级质谱(MS/MS)检测方法，优化后的方法较常规检测方法有更好的选择性和更高的灵敏度，此种二级质谱检测技术在化合物定性上的优势，可以满足无需复杂的前处理即可快速定量检测环境大气颗粒物样品中的6种硝基苯类化合物的需求，大大节省分析时间和分析费用。
[0011]2.技术方案:
[0012]本发明的原理:串联质谱通过空间串联的方式使用两根四级质量分析器(quadrupole mass analyzer)来作为未知化合物的定量、定性分析工具,在化合物分子经过离子化电离之后，通过70eV的电压加速电子得到稳定的离子流，而有机化合物分子的电离电位一般都在7_15eV，因此相当多的分子离子M+ (甚至全部)都会发生碎裂产生碎片离子。而串级质谱可通过二次电子轰击，得到进一步的确认离子碎片，通过改变激发电压(Excitation Voltage, EV)将一级母离子进一步裂解为不同的离子碎片(子离子)，母离子的裂解方式与目标化合物的化学结构相关，这就是化合物的定性依据；最后通过第二级质谱检测器来检测子离子的响应信号，从而完成对化合物的定量分析。这种选择某一特定离子进行多级质谱反应的检测技术称之为选择反应监测(selected reactionmonitoring, SRM)技术。
[0013]本发明的技术方案如下:
[0014]一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其步骤为:[0015](A)目标化合物选择6种硝基苯类化合物；
[0016](B)样品采集:使用中流量或大流量大气采样器，使用无机玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜采集大气颗粒物PM2.5样品；
[0017](C)样品萃取:将采集到的PM2.5样品使用不锈钢剪刀剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，萃取时间为8?24小时；
[0018](D)样品浓缩:将样品萃取后得到的萃取液浓缩至0.5?1.0mL，用氮气吹至近干后用异辛烷定容，待测样品在_20°C的环境中避光保存；
[0019](E)仪器分析条件:
[0020]仪器色谱条件:色谱柱可选择中等或弱极性色谱柱，进样口温度在230°C?280°C，传输线温度在250°C?300°C ；
[0021]质谱条件:电离方式为EI源电离，电离电压为40?70eV，离子源温度在200?280。。。
[0022]二级质谱条件:定量定性方法的建立:在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图，选择其丰度最高的I个特征离子作为母离子(记为Ql )，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，在一定共振电压下母离子根据官能团的结构特性进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，从子离子谱图上再筛选1-2个稳定的裂解碎片离子作为子离子(记为Q2、Q3)，以母、子离子对作为定性依据，以子离子的峰面积作为其定量依据。得到该目标化合物的母离子及相应的子离子之后，以5V为间隔从5?40v之间设置EV电压参数，并比较目标化合物在各个参数下得到的峰面积大小，从中选择响应峰面积最高的EV电压值作为最佳方法灵敏度的依据，即找到最佳电压的方法，在此电压下方法才能对目标化合物有一个最佳的灵敏度响应。
[0023]步骤(A)中目标化合物选择6种硝基苯类化合物，所述的目标化合物为:硝基苯、邻二硝基苯、间二硝基苯、对二硝基苯、2，4- 二硝基甲苯、2，4, 6-三硝基甲苯。
[0024]上述步骤(A)中可使用中流量大气采样器采集颗粒物样品，采样时间不超过24h，采样流量为0.1?0.3m3/min，采集空气体积在144?432m3 ;也可使用带有粒径分割的大气采样器采集大气颗粒物样品，采样流量为0.8?1.2m3/min，采集时间不超过12h，采集空气体积为576?792m3。
[0025]步骤B )中的混合萃取溶剂体系为:正己烷/丙酮混合溶剂萃取体系，分别以50/50的体积比混合，萃取时间为8-24小时。
[0026]步骤(E)中等极性色谱柱为安捷伦公司HP-5、HP-5MS、DB-5或DB-5MS毛细柱
[0027]步骤(E) 二级质谱条件:6种目标化合物为硝基苯、邻二硝基苯、间二硝基苯、对二硝基苯、2，4- 二硝基甲苯、2，4, 6-三硝基甲苯的母离子选择范围为:50?150m/z、50?300m/z、50?300m/z、50?300m/z、50?300m/z、50?350m/z，相应化合物的子离子质量范围为:30 ?80m/z、50 ?170m/z、50 ?170m/z、50 ?170m/z、50 ?170m/z、50 ?220m/z,共振电压EV范围5?40V。
[0028]以上步骤中所涉及的范围都是可以实际实施的范围，根据实验条件我们可以在以上的范围内进行选择。
[0029]3.有益效果:
[0030](I)相比以往的方法中检测方法中使用的示波仪、氮磷检测器、电子捕获检测器、分光光度计等，这些检测器具有一定的物质选择性，但对于污染背景复杂、干扰物质多的样品往往无法准确的实现定量，这对于含量约为数十至数百微克每立方的空气颗粒物中的痕量有机组分的测定是远远无法满足其定量要求的。
[0031](2)随着现代仪器分析技术的快速发展，质谱作为有机分析的检测器，在定性方面具有其他气相色谱检测器无法比拟的优点，尤其是二级串联质谱检测技术在化合物的定性方面更具有更大的优势。本发明开发了 一种针对大气颗粒物中复杂环境条件下的硝基苯类化合物，能够实现快速高效的采集、快速萃取、具备更高选择性和灵敏度的测定方法。
[0032](3)目前我国关于大气颗粒物中硝基苯类化合物使用气相色谱/串联质谱方法的监测在我国的相关监测技术上还处于空白。
[0033]本发明提供了气相色谱-串级质谱定量检测大气颗粒物PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，针对大气颗粒物PM2.5中痕量的硝基苯类化合物准确的定量检测，其特点是利用气相色谱/串联质谱(GC-MS/MS)的选择反应监测技术(SRM)来解决以往常规检测器如ECD、NPD、分光光度计在检测复杂背景基质中痕量目标组分的选择性、灵敏度上存在的弊端，利用二级质谱的背景降噪功能大大简化了样品预处理步骤，提高了样品定性准确性，本专利还通过对二级质谱条件的优化来进一步提高方法的检测灵敏度以满足对于痕量级硝基苯类化合物的定量。由于SRM技术能够兼具灵敏度与选择性的优点，定性结果准确可靠，相对于传统的气相色谱GC/ECD/NPD、单四级杆质谱(LRMS)、高分辨质谱(HRMS)检测具有非常明显的优势。
[0034]实验表明:经过优化后的GC-MS/MS检测方法对6种硝基苯类化合物硝基苯类化合物的仪器检测限(3倍信噪比)为0.003?0.015pg,定量检测限为0.009?0.05pg, 5点标准曲线相关系数(R2)在0.9989-0.9999之间，6种目标化合物的的加标回收率为88.5%?105.1%，能够满足定量分析的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为硝基苯在不同激发电压下(EV)的子离子响应曲线。
[0036]图2为邻二硝基苯在不同激发电压下(EV)的子离子响应曲线。
[0037]图3为间二硝基苯在不同激发电压下(EV)的子离子响应曲线。
[0038]图4为对二硝基苯在不同激发电压下(EV)的子离子响应曲线。
[0039]图5为2，4-二硝基甲苯在在不同激发电压下(EV)的子离子响应曲线。
[0040]图6为2，4，6-三硝基甲苯在不同激发电压下(EV)的子离子响应曲线。
【具体实施方式】
[0041]以下通过实施例结合附图来进一步说明本发明。本发明的保护范围并不仅仅限于本实施例。
[0042]实施例1:
[0043](A)目标化合物选择硝基苯化合物；
[0044](B)样品采集:使用玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜作为采样富集滤膜，使用使用带有粒径分割的大气采样器采集大气颗粒物样品，采样流量为0.8?1.2m3/min，采集时间不超过12h，采集空气体积为576?792m3 ；[0045](C)样品提取:将采集颗粒物样品的滤膜剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，萃取时间为12小时，萃取溶剂为正己烷和丙酮按体积比1:1混合成的溶液；
[0046](D)样品浓缩:将样品萃取后的萃取液浓缩至lmL，用氮气吹至近干后用异辛烷定各，待测样品在_20 C的环境中避光保存；
[0047](E)待测样品使用色谱一离串联质谱检测，
[0048]色谱柱选择DB-5MS色谱柱，进样口温度在250°C，传输线温度在280°C ;质谱条件:电离方式为EI源电离，电离电压为70eV，离子源温度在250°C ；
[0049]二级质谱条件:目标化合物的二级质谱条件包括母离子、子离子和激发电压EV值的选取，
[0050]在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图谱条件下，选择丰度最高的I?2个特征离子作为母离子，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，母离子在此条件下进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，可得到相应的二级质谱谱图，选择丰度最高的2个子离子，见表2，得到该目标化合物的母离子及子离子后，设置EV电压参数为5V，统计对应峰面积响应值。重复以上步骤，母离子、子离子不变，将EV电压依次设定为10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V。并统计相应的峰面积。通过比较目标化合物在各参数下得到的峰面积响应差异，选择峰面积响应最高时对应EV参数值即可得到优化的参数。详见图1。
[0051]实施例2:
[0052](A)目标化合物选择邻二硝基苯化合物，配制浓度为lOOOug/mL的6种硝基苯标准品溶液，如图2中所不；
[0053](B)样品采集:使用玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜作为采样富集滤膜，使用使用带有粒径分割的大气采样器采集大气颗粒物样品，采样流量为0.8m3/min，采集时间不超过12h，采集空气体积为576m3 ；
[0054](C)样品提取:将采集颗粒物样品的滤膜剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，萃取时间为8小时，萃取溶剂为正己烷和丙酮按体积比1:1混合成的溶液；
[0055](D)样品浓缩:将萃取之后得到的萃取液浓缩至约lmL，用氮气吹至近干后用异辛烧定各，待测样品在_20 C的环境中避光保存；
[0056](E)待测样品使用色谱一离串联质谱检测，
[0057]色谱条件:
[0058]色谱柱选择DB-5MS色谱柱，规格为30mX0.25mmX0.25 u m,程序升温40°C (保持2min)，以20°C /min升温至220°C，再以15°C /min升温至280°C，最后以5°C /min升温至30(TC (保持3min)。进样口温度在250°C，不分流进样luL。载气使用氦气(纯度>99.999% ),流速1.2mL/min (恒流模式)，传输线温度280°C。
[0059]质谱条件:
[0060]电离方式为EI电离，电离电压70eV，离子源温度250°C，质量扫描范围为50?650m/zo
[0061]二级质谱条件:目标化合物的二级质谱条件包括母离子、子离子和激发电压EV值的选取，在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图谱条件下，选择丰度最高的I?2个特征离子作为母离子，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，母离子在此电压条件下进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，可得到相应的二级质谱谱图，选择丰度最高的2个子离子，见表2，得到该目标化合物的母离子及子离子后，设置EV电压参数为5V，统计对应峰面积响应值。重复以上步骤，母离子、子离子不变，将EV电压依次设定为10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V。并统计相应的峰面积。通过比较目标化合物在各参数下得到的峰面积响应的差异，选择峰面积响应最高时对应EV参数值即可得到优化的参数。详见图2。
[0062]实施例3:
[0063](A)目标化合物选择间二硝基苯化合物；
[0064](B)样品采集:使用玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜作为采样富集滤膜，使用使用带有粒径分割的大气采样器采集大气颗粒物样品，采样流量为1.2m3/min，采集时间不超过24h，采集空气体积为792m3 ；
[0065](C)样品提取:将采集颗粒物样品的滤膜剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，萃取时间为24小时，萃取溶剂为正己烷和二氯甲烷按体积比1:1混合成的溶液；
[0066](D)样品浓缩:将萃取之后得到的萃取液浓缩至约0.5mL，用氮气吹至近干后用异羊烧定各，待测样品在_20 C的环境中避光保存；
[0067](E)待测样品使用色谱一离串联质谱检测，
[0068]色谱条件:色谱柱选择HP-5色谱柱，进样口温度在230°C，传输线温度在250°C ；
[0069]质谱条件:电离方式为EI源电离，电离电压为40eV，离子源温度在200°C，质量扫描范围为50?650m/z ；
[0070]二级质谱条件:目标化合物的二级质谱条件包括母离子、子离子和激发电压EV值的选取，在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图谱条件下，选择丰度最高的I?2个特征离子作为母离子，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，母离子在此电压条件下进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，可得到相应的二级质谱谱图，选择丰度最高的2个子离子，见表2，得到该目标化合物的母离子及子离子后，设置EV电压参数为5V，统计对应峰面积响应值。重复以上步骤，母离子、子离子信息不变，将EV电压依次设定为10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V。并统计相应的峰面积。通过比较目标化合物在各参数下得到的峰面积响应的差异，选择峰面积响应最高时对应EV参数值即可得到优化的参数。详见图3。
[0071]实施例4:
[0072](A)同实施例2目标化合物选择对二硝基苯。
[0073](B)样品采集:使用玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜作为采样富集滤膜，使用使用带有粒径分割的大气采样器采集大气颗粒物样品，采样流量为1.0m3/min，采集时间不超过18h，采集空气体积为660m3 ；
[0074](C)样品提取:将采集颗粒物样品的滤膜剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，萃取时间为12小时，萃取溶剂为正己烷和丙酮按体积比1:1混合成的溶液；
[0075](D)样品浓缩:将萃取之后得到的萃取液浓缩至约0.8mL，用氮气吹至近干后用异羊烧定各，待测样品在_20 C的环境中避光保存；
[0076](E)待测样品使用色谱一离串联质谱检测，
[0077]色谱条件:色谱柱选择DB-5MS色谱柱，进样口温度在250°C，传输线温度在280°C ；[0078]质谱条件:电离方式为EI源电离，电离电压为70eV，离子源温度在250°C，质量扫描范围为50?650m/z ；
[0079]二级质谱条件:目标化合物的二级质谱条件包括母离子、子离子和激发电压EV值的选取，在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图谱条件下，选择丰度最高的I?2个特征离子作为母离子，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，母离子在此电压条件下进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，可得到相应的二级质谱谱图，选择丰度最高的2个子离子，见表2，得到该目标化合物的母离子及子离子后，设置EV电压参数为5V，统计对应峰面积响应值。重复以上步骤，母离子、子离子信息不变，将EV电压依次设定为10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V。并统计相应的峰面积。通过比较目标化合物在各参数下得到的峰面积响应的差异，选择峰面积响应最高时对应EV参数值即可得到优化的参数。详见图4。
[0080]实施例5:
[0081 ] (A)目标化合物选择2，4- 二硝基苯甲苯化合物；
[0082](B)样品采集:使用玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜作为采样富集滤膜，使用主动式带有PM2.5切割头的中流量大气采样器采集样品，采样时间8h，采样流量为0.lm3/min，采集空气体积在144m3 ；
[0083](C)样品提取:将采集颗粒物样品的滤膜剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，萃取时间为12小时，萃取溶剂为正己烷和丙酮按体积比1:1混合成的溶液；
[0084](D)样品浓缩:将萃取之后得到的萃取液浓缩至约lmL，用氮气吹至近干后用异辛烧定各，待测样品在_20 C的环境中避光保存；
[0085](E)待测样品使用色谱一离串联质谱检测，
[0086]色谱柱选择HP-5MS色谱柱，进样口温度在250°C，传输线温度在280°C ；
[0087]质谱条件:电离方式为EI源电离，电离电压为70eV，离子源温度在250°C，质量扫描范围为50?650m/z ；
[0088]二级质谱条件:目标化合物的二级质谱条件包括母离子、子离子和激发电压EV值的选取，在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图谱条件下，选择丰度最高的I?2个特征离子作为母离子，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，母离子在一定的电压条件下进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，可得到相应的二级质谱谱图，选择丰度最高的2个子离子，见表2，得到该目标化合物的母离子及子离子后，设置EV电压参数为5V，统计对应峰面积响应值。重复以上步骤，母离子、子离子信息不变，将EV电压依次设定为10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V。并统计相应的峰面积。通过比较目标化合物在各参数下得到的峰面积响应的差异，选择峰面积响应最高时对应EV参数值即可得到优化的参数。详见图5。
[0089]实施例6:
[0090](A)目标化合物选择2，4，6-三硝基甲苯化合物；
[0091](B)样品采集:使用玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜作为采样富集滤膜，使用主动式带有PM2.5切割头的中流量大气采样器采集样品，采样时间24h，采样流量为0.3m3/min，采集空气体积在432m3 ；
[0092](C)样品提取:将采集颗粒物样品的滤膜剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，萃取时间为12小时，萃取溶剂为正己烷和丙酮按体积比1:1混合成的溶液；
[0093](D)样品浓缩:将萃取之后得到的萃取液浓缩至约lmL，用氮气吹至近干后用异辛烧定各，待测样品在_20 C的环境中避光保存；
[0094](E)待测样品使用色谱一离串联质谱检测，
[0095]色谱柱选择DB-5色谱柱，进样口温度在250°C，传输线温度在280°C ;质谱条件:电离方式为EI源电离，电离电压为70eV，离子源温度在250°C，质量扫描范围为50~650m/z ；
[0096]二级质谱条件:目标化合物的二级质谱条件包括母离子、子离子和激发电压EV值的选取，
[0097]在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图谱条件下，选择丰度最高的I~2个特征离子作为母离子，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，母离子在一定的电压条件下进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，可得到相应的二级质谱谱图，选择丰度最高的2个子离子，见表2，得到该目标化合物的母离子及子离子后，设置EV电压参数为5V，统计对应峰面积响应值。重复以上步骤，母离子、子离子信息不变，将EV电压依次设定为10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V。并统计相应的峰面积。通过比较目标化合物在各参数下得到的峰面积响应的差异，选择峰面积响应最高时对应EV参数值即可得到优化的参数。详见图6。
[0098]表1、6种硝基苯类化合物信息
[0099]
【权利要求】
1.一种定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其步骤为: (A)目标化合物选择6种硝基苯类化合物； (B)样品采集:使用玻璃纤维滤膜或石英纤维滤膜作为采样富集滤膜，使用主动式带PM2.5切割器的大流量或中流量采样器采集大气样品； (C)样品提取:将采集颗粒物样品的滤膜剪碎后，利用萃取溶剂，使用索氏脂肪提取器连续抽提，卒取时间为8 24小时； (D)样品浓缩:将样品萃取之后得到的萃取液浓缩，用氮气吹至近干后用异辛烷定容，待测样品在_20 C的环境中避光保存； (E )待测样品使用色谱一离串联质谱检测，色谱柱选择中等或弱极性色谱柱，进样口温度在230°C~280°C，传输线温度在250°C~300°C ;质谱条件:电离方式为EI源电离，电离电压为40~70eV，离子源温度在200~280°C ;二级质谱条件:目标化合物的二级质谱条件包括母离子、子离子和激发电压EV值的选取，在以上色谱、质谱条件下得到一级质谱图谱条件下，选择丰度最高的I个特征离子作为母离子，EV电压参数选择15v作为初始EV电压，母离子在此电压条件下进一步裂解为不同的碎片离子即子离子，可得到相应的二级质谱谱图，选择丰度最高的2个同位素特征离子，得到该目标化合物的母离子及子离子后，以5V为间隔从5~40V设置EV参数，并比较相同浓度的目标化合物在各参数下得到的峰面积响应的差异，选择峰面积响应最高时对应EV参数值即:硝基苯母离子m/z为77.1裂解为m/z为50的子离子时激发电压为25V，裂解为m/z为49的子离子的激发电压为40V ;邻二硝基苯母离子m/z为168裂解为m/z为75的子离子的激发电压为25V和裂解为m/z为63的子离子的激发电压为30V ;间二硝基苯母离子m/z为168裂解为m/z为75的子离子的激发电压为30V和裂解为m/z为63的子离子的激发电压为30V ;对二硝基苯母离子m/z为168裂解为m/z为51的子离子的激发电压为25V和裂解为m/z为63的子离子的激发电压为35V ；2，4- 二硝基甲苯母离子m/z为165裂解为m/z为63的子离子的激发电压为25V和裂解为m/z为90的子离子的激发电压为15V、2, 4，6-三硝基甲苯母离子m/z为210裂解为m/z为90的子离子的激发电压为15V和裂解为m/z为117的子离子的激发电压为15V。
2.根据权利要求1所述的定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其特征在于，所述步骤(A)中6种硝基苯类化合物为硝基苯、邻二硝基苯、间二硝基苯、对二硝基苯、2，4- 二硝基甲苯、2，4, 6-三硝基甲苯。
3.根据权利要求2所述的定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其特征在于，所述步骤(C)中的萃取溶剂为正己烷和丙酮按体积比1:1混合成的溶液，或正己烷和二氯甲烷按体积比1:1混合成的溶液，或丙酮/ 二氯甲烷按体积比1:1混合成的溶液为萃取溶剂。
4.根据权利要求3中所述的定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其特征在于，所述步骤(E)中的中等极性色谱柱为HP-5、HP-5MS、DB-5或DB-5MS毛细柱。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其特征在于，所述步骤(B)中使用主动式带有PM2.5切割头的中流量大气采样器采集样品，采样时间不超过24h，采样流量为0.1~0.3m3/min，采集空气体积在144~432 m3。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其特征在于，所述步骤(B)中使用或使用带有粒径分割的大气采样器采集大气颗粒物样品，采样流量为0.8~1.2 m3/min，采集时间不超过12h，采集空气体积为576~792 m3。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的定量检测大气细粒子PM2.5中6种硝基苯类化合物的方法，其特征在于，所述步骤(E)中的二级质谱条件设置:硝基苯、邻二硝基苯、间二硝基苯、对二硝基苯、2，4- 二硝基甲苯、2，4, 6-三硝基甲苯的母离子选择范围为:50~150m/z、50"300m/z、50^300m/z、50^300m/z、50^300m/z、50^350m/z，相应化合物的子离子质量范围为:30~80 m/z、50~170 m/z、50~170 m/z、50~170 m/z、50~170 m/z、50~220 m/z，共振电压EV范围5~40Vo
【文档编号】G01N30/02GK103616458SQ201310690796
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月14日 优先权日:2013年12月14日
【发明者】赵欣, 丁宝国, 王晓宁, 周晓静, 曾瑶, 应蓉蓉, 冯艳红, 单艳红, 林玉锁, 张胜田, 龙涛, 王国庆 申请人:环境保护部南京环境科学研究所, 南京大学