[发明专利]全二维气相色谱-飞行时间质谱分析环境样品中短链氯化石蜡的方法

说明书

本发明公开了一种全二维气相色谱‑飞行时间质谱分析环境样品中短链氯化石蜡的方法，属于分析测试技术领域。该方法包括如下步骤：1)环境样品中SCCPs的富集提取；2)采用全二维气相色谱‑电子轰击电离源‑低分辨飞行时间质谱仪检测；3)采用谱库检索和保留时间指数对样品中SCCPs组分定性；4)采用内标标准曲线法测定样品中SCCPs总量。所用前处理方法萃取效率高、净化效果好、适用范围广；所用仪器分析效率高、分离效果好、抗干扰能力强；定性方法快速、准确，可不依赖于标准物质；定量方法检出限低、灵敏度高、线性范围宽、重复性好，可满足实际环境样品中SCCPs的分析要求。

技术领域

本发明涉及一种环境样品中短链氯化石蜡的分析方法，具体涉及应用全二维气相色谱-飞行时间质谱分析环境样品中短链氯化石蜡的方法，属于分析测试技术领域。

背景技术

短链氯化石蜡(Short-chain chlorinated paraffins，简称为SCCPs)，是一类人工合成的正构烷烃氯代衍生物，其碳链长度在10-13个碳之间，氯的质量分数通常在30-72％之间。由于SCCPs具有良好的工业属性，早在20世纪30年代，SCCPs就被广泛地应用于金属切割液、密封剂、粘合剂、涂料、阻燃剂等工业品中。然而，研究发现SCCPs在环境中相对稳定，不易降解，并表现出持久性、毒性、生物蓄积性和和长距离迁移等特性，其生产、使用和排放在美国、欧盟和日本等国相继受到了严格的控制。2017年，SCCPs正式被联合国环境署列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》的附件中。

近年来，有关SCCPs的检测技术成为了国际上的研究热点之一。但是，目前国内外尚无公认的环境样品中SCCPs的标准分析方法。这主要由于SCCPs高度复杂，具有上千种SCCPs的同系物、异构体、对映和非对映体，且这些同族体之间理化性质相似，很难被现有的技术分离；同时，缺乏足够的分析参考物质，有限的SCCPs标准品不足以鉴定全部SCCPs单体；此外，对于基质复杂的环境样品，基质效应和一些与SCCPs性质相似的有机氯化物也会在一定程度上干扰SCCPs的测定。

对于环境样品中SCCPs的分析主要分为2个步骤：1)样品前处理；2)仪器分析。样品前处理一般包括提取和净化两个步骤，其目的是富集环境样品中SCCPs并在一定程度上去除干扰物。仪器分析方面，主要是借助一维气相色谱(GC)和不同检测器，特别是与质谱的联用。有报道采用气相色谱-电子捕获检测器法(GC-ECD)测定环境样品中SCCPs组分，该技术具有价格低廉、对于含氯化合物灵敏度高的特点，但是选择性和抗干扰能力较差，因此不适合检测复杂基质中的SCCPs组分。气相色谱-负化学源质谱法(GC-ECNI/MS)由于对SCCPs电离程度弱，所产生的碎片离子较少，因此具有较好的选择性和灵敏度，是目前分析SCCPs最常用的检测技术。但是，该方法严重依赖于SCCPs的氯含量，对于氯原子数小于5的SCCPs组分无法检测，而且需要反应气体，检测成本较高。此外，气相色谱-亚原子轰击-高分辨质谱(GC-MAB-HRMS)、碳骨架气相色谱法等也可用于SCCPs的检测，但由于设备普及度低、操作复杂，应用较少。总之，在一维色谱中，SCCPs总是以“手指状”的共流出峰出现，即使采用高分辨气相色谱柱，也无法较好地分离样品中SCCPs的同系物。并且，由于SCCPs特征峰在一维色谱上的保留时间段通常较宽，与SCCPs同时提取出来的其他有机氯化物会干扰SCCPs的分析检测，影响结果的准确性，因此为了保证测定准确，通常需要足够的净化步骤将干扰物与SCCPs分离或消除。可是，较多的净化步骤容易使样品中SCCPs受到损失，降低回收率，并且增加混入其他干扰物的风险。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种针对环境样品中SCCPs的分析方法，达到分离效果好、定性定量准确的技术要求，且所用仪器相对普及、操作相对简单。为达到上述技术要求，本发明采用的技术方案是：