[发明专利]用于有机化合物的绝对定量方法

说明书

技术领域

本发明涉及仪器分析化学领域，更具体地，涉及利用色谱分离 系统确定有机化合物的方法，该方法不需要校准特定设备对于每种 化合物的仪器响应，并且它的应用将包括如环境部分(部门)和工 业过程控制的部分。

背景技术

当需要确定到达分析实验室的任何样品中的一种或多种有机 化合物的含量时，通常遵循以下步骤：

a)如果该样品为固体，则将待确定的有机化合物溶解或浸滤 在合适的溶剂中。在液体样品的情况下，所有需要的是将有机化合 物萃取(extraction)到合适的溶剂中。此时，或稍后，可以将某一 类型的内标物(internal standard)加入到样品中以便校正随后的方 法误差。这些内标物可以为：i)不同于待被确定的化合物并且在样 品中不存在的化合物(内标法)，ii)一种或多种待被确定的化合物， 其中在化合物中存在的元素的任何一种的同位素丰度已被改变(同 位素稀释法)，或者iii)一种或多种待被确定的化合物，但是无需 修改天然同位素丰度(标准叠加法)。当样品为液体时，内标物可 以被直接加入到样品中。

b)一旦化合物已从固体中萃取，或者当样品为液体时，通过 非-色谱技术预富集(预浓缩)或分离其它干扰化合物的方法可能是 必需的，必须确定其产率。

c)最后，将制备的样品注入到色谱系统中以便通过合适的仪 器装置分离存在的不同的有机化合物并检测它们。

d)将峰面积或峰高中的信号与由待确定的每种化合物的纯标 准物(standards)制备的校准线进行比较，因为对于每种化合物， 仪器信号是不同的。这种校准使得可以确定注射的样品中的有机化 合物的含量。值得注意的是，分析步骤无疑是该方法中最昂贵的， 因为鉴定的标准物是昂贵的，并且样品中存在的每种化合物需要独 立校准，其需要时间和金钱。

e)如果在上述内标物中，已经使用了某一类型的内标物，则 定量方法稍微不同。

同位素稀释是五十多年前描述的经典的元素测定技术。它基于 通过加入具有改变的同位素丰度的已知量的同一元素(示踪剂)来 考虑改变样品中元素的同位素丰度并且通过质谱法测量混合物中 的最终同位素丰度。

该原理可以用于利用在线同位素稀释(on-line isotope dilution) 测定从色谱系统洗提的元素的量，其基本原理已经在各种出版物[(1) 至(5)]中描述。在色谱分离后不断地混合样品和示踪剂(流动中) 并且通过质谱法测量作为时间函数的混合物中的同位素比Rm。如 果输入混合物的示踪剂随时间保持恒定，则混合物中测量的同位素 比(Rm)将仅取决于样品中待分析的元素，其可以是恒定或变化的。

当在线同位素稀释用于色谱分离后的元素分析时，它对于存在 于从色谱柱洗提的化合物与用作示踪剂(其包含同位素富集的元 素)的化合物之间的同位素平衡是必不可少的。

这种同位素平衡的实现已经描述在使用感应耦合等离子体作 为电离源(ionisation source)的技术水平中，因为它能够破坏来自 色谱柱的化合物和包含示踪剂的化合物中的所有化学键[(1)至(5)]。 因此，电离过程的效果将取决于包含分析物的化合物或富集的示踪 剂的性质。对于通过在线同位素稀释的有机化合物的测定，存在本 领域水平中的出版物，其描述了感应耦合等离子体作为电离源的应 用以及¹³C-标记(示踪)的苯甲酸作为示踪剂的应用(6)。这种电 离源对于测定碳不是最合适的，因为用于这种元素的电离过程的低 产量和被大气碳的潜在污染。

发明内容

本发明的设计者提供了一种定量有机化合物的方法，其消除和 /或简化了在用于有机化合物的绝对测定方法的领域的水平中已知 的一些步骤。

“绝对测定”或“绝对方法”应理解为意味着无需校准而进行 的任何测定或方法，即，不需要使用对于待分析的每种化合物的纯 标准物。

本发明的一个方面提供了一种定量有机化合物的方法，其包括 下列步骤：

a.通过色谱法分离样品中的化合物；

b.使(a)中分离的化合物与富(富含)碳-13的示踪剂混合；

c.使部分(b)中的混合物化学反应，以产生CO₂；

d.通过质谱仪测量(c)中产生的¹²C/¹³C的同位素比；