一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法

专利2025-12-31  14


本发明涉及生物样本中的微塑料测定,特别涉及一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法。


背景技术:

1、微塑料是一种新现的污染物,现有微塑料检测的方法主要包括光谱(显微红外,激光红外,拉曼光谱)以及质谱(热裂解-气相色谱质谱联用)两种。其中光谱可获得样本中微塑料颗粒数量,大小,形状以及颜色的信息。质谱主要用于获取样本中塑料的质量浓度,生物样本的处理方式包括消解(酸、碱、氧化剂、酶),上样方式主要包括萃取以及过膜等。

2、现有的生物样本的消解处理方法直接采用68%的硝酸作为消解液,在90℃的高温下进行消解,消解过程中不能保证样本中的微塑料不被消解液破坏,微塑料的损失率接近100%,测定时样大多使用gcms方法只宣称半定量,且在方法学上没有经过严格的验证,使得测定方法对于样本中微塑料的测定不准确,并且无法进行复杂基质样本的大批量处理。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法以解决现有的生物样本的消解液容易破坏微塑料,对于样本中微塑料的测定不准确,并且无法进行复杂基质样本的大批量处理的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

3、一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,包括如下步骤:

4、步骤一、确定热裂解仪、气象色谱质谱联用仪的条件合适;

5、步骤二、冻干样本,去除水分;

6、步骤三、使用万分之一天平,称量0.08-0.12g样本至烧杯中进行分装样本;

7、步骤四、将超纯水和浓硝酸按照1:(0.8-1.2)的质量比加入烧杯中2ml,在加热板上进行消解,其中先低温消解,最后在90℃下消解4h,使样本消解至澄清透明;

8、步骤五、使用真空泵与玻璃抽滤装置搭配口径为0.45um的银膜抽滤样本;

9、步骤六、将过滤后的银膜折叠,包裹膜上的样本放入进样杯中,上热裂解仪、气象色谱质谱联用仪进行定量测定。

10、优选地,所述热裂解的条件如下:炉温:600℃,界面温度:300℃。

11、优选地,所述气相色谱的分析条件如下:进样口温度:300℃,柱箱温度:40℃(2min)-280℃(20℃min-1,16min hold),gc/ms界面温度:300℃,注射模式:分流模式(1:50),载气:氦气。

12、优选地,所述质谱的分析条件如下:离子源温度:230℃,电离方式:电子电离(ei),70ev,四极温度:150℃,扫描范围:m/z29-350。

13、优选地,所述称量样本的质量为0.1g,所述浓硝酸的溶度为68%,所述超纯水和浓硝酸的质量比为1:1,所述超纯水和浓硝酸加入的容量均为1ml。

14、优选地,所述超纯水和浓硝酸加入烧杯中时先加超纯水,后加入浓硝酸。

15、优选地,所述低温消解中60℃消解1h,70℃消解1h,80℃消解1h。

16、优选地,所述样本为胎粪样本,用于准确定量胎粪样本中的微塑料。

17、优选地,所述定量测定具体如下:获取微塑料的标志性裂解产物,裂解产物的色谱的保留时间段及其代表的质荷比,然后通过色谱的保留时间以及对应质荷比的离子对微塑料进行定性,色谱的积峰面积对微塑料进行绝对定量。

18、优选地,所述定量测定方式如下:将进样杯固定在进样杆上,装入热裂解仪,待仪器稳定后,推下进样杆,进样杯随之进入热裂解仪的加热区,同时启动气象色谱质谱联用仪进行分析。

19、本发明与现有技术相比,至少具有如下有益效果:

20、上述方案中,采用热裂解-气相色谱质谱联用的检测方法,对胎粪中的微塑料进行绝对定量,由于采用纯水与68%的硝酸进行稀释,胎粪样本在前处理过程中使用低浓度的硝酸充分消解胎粪样本的基质,同时先进行低温消解,最后进行高温消解,在保证消解完成的情况下,又能减少对塑料的损伤,最大程度地保证样本中的微塑料不被消解液破坏,提高样本中微塑料测定的准确性。

21、上述方案中,前处理过程便捷,能够保证样本中的微塑料能够尽可能地转移至裂解杯中,确保该测定方法对于样本中微塑料的准确定量,通过采用银膜包裹样本上样的方式,能够将热裂解后产生的积碳局限于银膜中,避免积碳堵塞管路,提高大批量处理的可行性。



技术特征:

1.一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述热裂解的条件如下:炉温:600℃,界面温度:300℃。

3.根据权利要求2所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述气相色谱的分析条件如下:进样口温度:300℃,柱箱温度:40℃(2min)-280℃(20℃min-1,16min hold),gc/ms界面温度:300℃,注射模式:分流模式(1:50),载气:氦气。

4.根据权利要求3所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述质谱的分析条件如下:离子源温度:230℃,电离方式:电子电离(ei),70ev,四极温度:150℃,扫描范围:m/z29-350。

5.根据权利要求1所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述称量样本的质量为0.1g,所述浓硝酸的溶度为68%,所述超纯水和浓硝酸的质量比为1:1,所述超纯水和浓硝酸加入的容量均为1ml。

6.根据权利要求5所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述超纯水和浓硝酸加入烧杯中时先加超纯水,后加入浓硝酸。

7.根据权利要求1所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述低温消解中60℃消解1h,70℃消解1h,80℃消解1h。

8.根据权利要求7所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述样本为胎粪样本,用于准确定量胎粪样本中的微塑料。

9.根据权利要求1所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述定量测定具体如下:获取微塑料的标志性裂解产物,裂解产物的色谱的保留时间段及其代表的质荷比,然后通过色谱的保留时间以及对应质荷比的离子对微塑料进行定性,色谱的积峰面积对微塑料进行绝对定量。

10.根据权利要求9所述的一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,其特征在于,所述定量测定方式如下:将进样杯固定在进样杆上,装入热裂解仪,待仪器稳定后,推下进样杆,进样杯随之进入热裂解仪的加热区,同时启动气象色谱质谱联用仪进行分析。


技术总结
本发明提供一种基于热解气相色谱质谱联用的生物样本微塑料检测方法,属于生物样本中的微塑料测定技术领域;包括如下步骤:步骤一、确定热裂解仪、气象色谱质谱联用仪的条件合适;步骤二、冻干样本,去除水分;步骤三、使用万分之一天平,称量0.08‑0.12g样本至烧杯中进行分装样本;步骤四、将超纯水和浓硝酸按照1:(0.8‑1.2)的质量比加入烧杯中2ml。本发明采用纯水与68%的硝酸进行稀释,胎粪样本在前处理过程中使用低浓度的硝酸充分消解胎粪样本的基质,同时先进行低温消解,最后进行高温消解,在保证消解完成的情况下,又能减少对塑料的损伤,最大程度地保证样本中的微塑料不被消解液破坏,从而提高样本中微塑料测定的准确性。

技术研发人员:李久凤,李强,王宽诚,阚海东,陈仁杰,朱猛,赵卓慧,黄振烈
受保护的技术使用者:复旦大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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