一种液质联用检测多溴联苯醚及其羟基代谢物的凝胶色谱柱及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液质联用检测多溴联苯醚及其羟基代谢物的凝胶色谱柱的制备方法，以及该凝胶色谱柱检测多溴联苯醚及其羟基代谢物的检测方法，属于环境或食品检测技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，环境和食品中的有机污染物种类越来越多，如多溴联苯醚及代谢物，它是一类卤代有机溴化阻燃剂(BFRs)，由于良好的阻燃性，它在工业领域被大量的使用在各种商业产品中，例如电子电器产品和纺织品。商业的多溴联苯醚产品主要包括五溴、八溴和十溴联苯醚。由于它们的理化性质和生物积累特征，如环境持久性和高疏水性导致了这类产品已经在自然环境中广泛分布。羟氧基多溴联苯醚(OH-PBDEs)是一类和多溴联苯醚结构相似的化合物，其毒性远强于其母体化合物(PBDES)。它不但能够可以引起人体的内分泌失调，还能通过破坏甲状腺对人体造成间接的健康影响，甚至还能直接通过其神经毒性来引起人体神经行为异常。多溴联苯醚及其羟基代谢物所处的基体通常十分复杂，含量也甚微，常以yg/kg计。目前，测定多溴联苯醚及代谢物比较成熟的检测方法是液相色谱-质谱联用法，但是其结果的准确性很大程度受制于样品的杂质含量。如果这些杂质不经处理，则会对后续有机污染物的检测结果产生较大干扰，影响检测的结果。
【发明内容】
[0003]本发明解决了【背景技术】中的不足，提供了一种液质联用检测多溴联苯醚及其羟基代谢物的凝胶色谱柱，该凝胶色谱柱制备方法简单，能够有效克服复杂的基体效应，能对含有机污染物基体中的多种杂质进行分离，从而有效地除去多种杂质，避免了对后续有机污染物检测的干扰。
[0004]实现本发明上述目的所采用的技术方案为:
[0005]—种液质联用检测多溴联苯醚及其代谢物的凝胶色谱柱，所述凝胶色谱柱采用如下方法制备:(I)、称取聚苯乙烯凝胶和溶剂，其中每I克聚苯乙烯对应量取5?8毫升溶剂，所述的溶剂为环己烷和乙酸乙酯的混合溶液，将聚苯乙烯凝胶混合于溶剂中，摇匀，然后进行溶胀，溶胀时间大于24小时，溶胀平衡后，倒出上清液以及悬浮颗粒杂质，备用；
[0006](2)、取一支干燥洁净的色谱柱以及一支硅胶软管，将硅胶软管连接在色谱柱的下端出口处，然后向色谱柱内加入占柱体积20?30%的溶剂，静置，直至色谱柱内的玻璃砂芯滤板中无气泡溢出，然后打开活塞，挤压硅胶软管，排出玻璃砂芯滤板下方和活塞之间的气泡，使溶剂充满此部分空间，然后关闭活塞；
[0007](3)、将溶胀后的聚苯乙烯凝胶和溶剂倒入烧杯中，充分搅拌直至聚苯乙烯凝胶均匀的悬浮在溶剂中，制得凝胶悬浮液，然后将凝胶悬浮液由色谱柱的顶端倒入于色谱柱中，使凝胶悬浮液自然沉降，当色谱柱底部的凝胶悬浮液沉积至1/5柱体积时，打开色谱柱下端活塞，并调节流速至2?3mL/min，然后继续倒入凝胶悬浮液至柱体积5/6处，并保持凝胶始终浸泡在溶剂中，待凝胶完全沉降均匀后，在凝胶层之上加入1/12柱体积的海沙，铺平，即制得所述凝胶色谱柱。
[0008]步骤(I)所述的溶剂中环己烷和乙酸乙酯的体积比为1:1。
[0009]步骤⑵所述的色谱柱的长径比为8?10:1。
[0010]本发明同时还提供了基于上述凝胶色谱柱检测多溴联苯醚及其羟基代谢物的方法，该方法有操作简单、重现性好、灵敏度高和准确度高的优点。该方法包括以下步骤:(I)、将待测样品与硅藻土按照1:8?10的体积比混合，再用环己烷和乙酸乙酯按照1:1的体积比混合后的溶液进行洗脱，收集并浓缩待测样品洗脱液，制得浓缩液A ;
[0011](2)、在浓缩液A中加入内标碳13标记内标PBDEs 28,47,99，100，154，153和183，浓度为 100ng/mL，以及 BDE17, BDE28, BDE47, BDE66, BDE71, BDE85, BDE99, BDE100, BDE138, BDE153, BDE154, BDE183 和 BDE190 以及 4 ' -0H-BDE_17、3 ' -0H-BDE_28、2 ' -OH-BDE-28、4 ' -0H-BDE-49、6-0H-BDE-47、2 ' -0H-BDE-68、6-0H-BDE_85、5 ' -OH-BDE-99、4' -0H-BDE-101、3' -OH-BDE-154 和 4-0H-BDE-187 的混合标准溶液，浓度为 100ng/mL ;将以上物质加入浓缩液中并混合均匀，再将浓缩液注入色谱柱内，直至浓缩液的液面与海砂面平齐；
[0012](3)、采用1.2?1.4倍柱体积的环己烷和乙酸乙酯进行洗脱，洗脱流速为1.00?
1.50mL/min，弃去前50?60%柱体积的洗脱液，收集剩余部分的洗脱液于蒸发瓶中，后续经旋转蒸发与氮吹浓缩至0.9?1.1mL,制得浓缩液B，供LC-MS检测用；
[0013](4)、将浓缩液B注入LC-MS中，采用C18液相色谱柱，流动相采用溶剂I乙腈和溶剂II水组成，梯度淋洗条件为溶剂比1:1I由50?60:40?50至70?80:20?30，在前18?22分钟，流速为0.35?0.40mL min S在运行前，柱平衡4?6分钟，柱温设置为38?42°C，柱进样体积为8?12 μ L，质谱检测器采用负离子电喷雾离子源ESI，多反应监测模式；气帘气，雾化气、碰撞气均为氮气；流速为4?6L/min，温度为340?360°C，保护气流速为10?12L/min，温度为380?420°C ;毛细管和喷嘴电压分别为3300?3600V和450?550V ;喷雾器压力和电子倍增电压分别设置为45?55psi和750?850V ;每个多反应监测转换的停留时间为18?22ms ；
[0014](5)、采用同位素稀释内标法定量，即以待测物浓度为横坐标，待测物峰面积与相应的同位素峰面积之比为纵坐标，得到工作曲线，从而计算中待测样品中BDE17，BDE28, BDE47, BDE66, BDE71, BDE85, BDE99, BDE100, BDE138, BDE153, BDE154, BDE183 和 BDE190 以及代谢物 4' -0H-BDE-17、3' -0H-BDE_28、2' -0H-BDE_28、4' -0H-BDE-49、6-0H-BDE_47、2 ' -0H-BDE-68、6-0H-BDE-85、5 ' -OH-BDE-99^4 ' -0H-BDE-10U3 ' -OH-BDE-154 和4-0H-BDE-187 的含量。
[0015]凝胶分离是一种非常有效的处理方法，当基体中不同分子大小的混合物流经凝胶层析柱时，比凝胶网孔大的分子不能进入凝胶微粒内的网状结构，而被排阻凝胶微粒之外，随着溶剂在凝胶微粒之间的孔隙向下流动并最先流出柱外；比网孔小的分子能不同程度的自由出入凝胶微粒网状结构的内外，在色谱柱中的滞留时间较长，这样由于不同大小的分子所经的路程不同而得到分离，大分子物质被先洗脱出来，如蛋白质，小分子物质被后洗脱出来，如多溴联苯醚及代谢物。因此，样品经过凝胶色谱分离净化后，能去除大部分杂质，对测定多溴联苯醚及羟基代谢物的准确性有促进作用。然后对样品溶液进行浓缩，供LC-MS测定。
[0016]首先要想得到较好的分离效果，凝胶必须进行溶胀处理，溶胀之后，凝胶体积进行膨胀，溶剂渗透到凝胶之中，凝胶微粒的网状结构才能充分伸展，这样大分子物质才能被排阻，小分子物质能够自由出入，从而达到良好的分离净化效果。
[0017]其次装柱一定要要均匀，平整，不能有气泡。气泡通常来源于璃砂芯滤板下方的空隙之中，采用硅胶软管排气泡的方式，能够使溶剂充满玻璃砂芯滤板下方和活塞之间的死体积，从而抑制气泡的产生。在装柱过程中，凝胶的均一性也非常重要，凝胶装的即不能过松也不能过紧，如果装的太松，在层析过程中，凝胶层高度会下降，装的过紧，则洗脱阻力太大，延长分析时间。而采用本发明的装柱方法，凝胶的松紧程度恰到好处。
[0018]本发明在色谱柱的顶层使用了海砂，海砂主要成分为二氧化硅，性质稳定，不与其他化合物反应，在填充过程中海砂可以将凝胶压实压平整，其次再上样和洗脱过程中，由于海砂缓冲作