多重同位素标记结合LC-MS定量分析环境中的酚类污染物

发布时间：2020-03-18 21:31

【摘要】：酚是自然界中存在的一类重要的有机物,其在工业和农业等领域有广泛的应用。在应用过程中,一些酚类化合物难免会排放入环境中,如大气、水和土壤。由于大多数酚类化合物有毒且难降解,其在环境介质中的残留,不可避免会对动植物和人等造成一定的毒性作用。因此,发展一种分析方法用于酚类化合物的检测就显得十分必要。通常,环境中的酚类化合物含量较低,因而需要建立高效、灵敏及可靠的分析方法去检测,其中,液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)是当前最广泛的方法。为实现对复杂样品中酚类化合物快速、准确、稳定的大规模定量分析,本论文建立了一种多重同位素标记结合液相色谱-高分辨质谱(HPLC-HRMS)进行分析检测的方法,可用于对多组环境样品中酚类化合物的定性和定量分析。首先,实验开发了两条路线用于季铵盐同位素标记试剂的合成,合成完成后,通过优化反应条件可实现对酚类化合物的高效标记。标记完成后,将酚类化合物的质谱检测模式由负离子转为正离子模式,提高了酚类离子化效率,使质谱检测灵敏度得到了提高。四重标记产物在LC中的保留时间0.05 min,可以克服复杂样品检测中存在的基质效应,从而使定量更加准确。同位素标记试剂的合成步骤如下:(1)γ-氨基丁酸与碘甲烷或者甲醛(其中碘甲烷和甲醛可选择相应的氘代试剂)发生甲基化反应生成季铵盐产物;(2)所得季铵盐产物与N-羟基琥珀酰亚胺按(N-hydroxysuccinimide,NHS)发生缩合生成最终的标记试剂-三甲氨基丁酸N-羟基琥珀酰亚胺酯(Trimethylammonium Butyric Acid Chloride N-Hydroxysuccimide Ester,TMABS),可用于标记氨基和酚类化合物。实验中对合成反应条件进行优化,可使每步转化率在99%以上。后面,选用了15种代表性酚类化合物,并系统优化了标记反应条件、固相萃取(Solid Phase Extraction,SPE)过程及LC-MS检测条件。为验证该方法对复杂环境基质的抗干扰能力,本论文选取校区河水对方法作出评估和验证。通过对校区河水中加标5种不同浓度(0.04~5 ppb)的酚类化合物,同时设置三组平行。在加标浓度范围内,线性(R~20.99)和重现性(RSD10%)良好,同时准确度较高(0.81~1.03)。15种酚类化合物在本方法中测得回收率约为80.8~101.5%,最低检测限大约为0.01~0.03 ppb。后续,可以将合成的4种同位素标记试剂同时用于三组不同环境样品的分析。三组样品分别用不同同位素试剂标记,并与内标物混合。通过单次LC-MS,可同时实现对三组样品的定量分析。
【图文】：

图 4.4 SPE 过程淋洗液浓度的优化Fig. 4.4 Optimization of wash concentration for SPE脱条件优化乙腈（含 1%乙酸）洗脱液对酚类化合物的洗脱效果较

- 51 -图 4.5 第 5 次和第 6 次洗脱液中酚类化合物色谱图hromagraphy of residues of 15 phenols after the fifth wash and th
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X832

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7 李荷o，

本文编号：2589216