專(zhuān)利名稱(chēng)：一種離子遷移譜專(zhuān)用采樣薄片的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在離子遷移譜的采樣薄片上直接添加化學(xué)添加劑以?xún)?yōu)化離子遷移譜檢測(cè)的方法，具體地說(shuō)是一種新穎、簡(jiǎn)便、獨(dú)特的將化學(xué)添加劑加到離子遷移譜采樣薄片上的方法。本方法以離子遷移譜采樣及分析技術(shù)為基礎(chǔ)，利用離子遷移譜快速檢測(cè)儀作為檢測(cè)手段。試驗(yàn)研究提供的數(shù)據(jù)為化學(xué)添加劑在離子遷移譜分析檢測(cè)中的發(fā)展和應(yīng)用起到重要的推動(dòng)作用。
背景技術(shù)：
目前離子遷移譜的分析檢測(cè)不僅僅是對(duì)有檢測(cè)信號(hào)的樣品進(jìn)行分析，已經(jīng)研究在檢測(cè)分析過(guò)程中添加化學(xué)添加劑，一方面可以?xún)?yōu)化原來(lái)的檢測(cè)信號(hào)峰，提高檢測(cè)靈敏度 ’另一方面可以通過(guò)添加化學(xué)添加劑，使在離子遷移譜內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)信號(hào)的物質(zhì)跟加入的化學(xué)添加劑結(jié)合，形成新的生成物，并在離子遷移譜內(nèi)獲得檢測(cè)信號(hào)。化學(xué)添加劑的添加方式在國(guó)內(nèi)外的報(bào)道中，往往是用像丙酮、胺類(lèi)以及其它有機(jī)相等一類(lèi)揮發(fā)性的物質(zhì)，以氣體的形式添加到離子遷移譜的氣路中。聚四氟乙烯高溫布采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口玻璃纖維為編織材料，進(jìn)行平紋，斜紋，緞紋或采用其它織法編織成高級(jí)玻璃纖維布基材，再經(jīng)獨(dú)特的工藝技術(shù)，反復(fù)充分浸漬，涂覆優(yōu)質(zhì)特氟龍樹(shù)脂，生產(chǎn)各種厚度多種超寬的耐高溫漆布。聚四氟乙烯高溫布主要特點(diǎn)①尺寸穩(wěn)定，強(qiáng)度高，延伸系數(shù)小于5%。。②耐溫性好，連續(xù)工作溫度-70-30(TC。③表面摩擦系數(shù)小，絕緣性好。④抗粘性好，易于清洗附著其表面的各種油漬，污點(diǎn)或其它附著物⑤耐腐蝕性好，耐各種強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，不燃燒，耐老化。⑥不同編織方式形成了透氣性不同的高溫布， 對(duì)樣品有吸附。煙酰胺性質(zhì)白色結(jié)晶性粉末。無(wú)臭或幾乎無(wú)臭，味苦。在水或乙醇中易溶，在甘油中溶解。熔點(diǎn)U8_131°C。PH值為5. 5 7. 5。易溶于水、乙醇和甘油。用于治療糙皮病與因缺乏煙酰胺所引起的病癥如口炎、舌炎等。也用作藥的中間體?？捎蔁熕崤c氨作用后通過(guò)苯乙烯型強(qiáng)堿性離子交換樹(shù)脂過(guò)濾，再通氨飽和濾液而制得。鄰苯二甲酸酯(Phthalic Acid Esters，簡(jiǎn)稱(chēng)PAEs，別名酞酸酯)是一類(lèi)重要的有機(jī)化合物質(zhì)。一般為無(wú)色透明的油狀液體，難溶于水，易溶于甲醇、乙醇。常見(jiàn)的有鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二異辛酯(DEHP)和鄰苯二甲酸丁基芐酯(BBP)。PAh主要用作塑料袋及塑料制品中的增塑劑，增大產(chǎn)品的可塑性和提高產(chǎn)品的強(qiáng)度，也可用作農(nóng)藥載體，驅(qū)蟲(chóng)劑、化妝品、香味品、潤(rùn)滑劑和去泡劑的生產(chǎn)原料。近年來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)和塑料制品的使用，鄰苯二甲酸酯不斷進(jìn)入環(huán)境，普遍存在于土壤、水體、生物、空氣及大氣降塵物等環(huán)境樣品中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)化離子遷移譜檢測(cè)性能的離子遷移譜專(zhuān)用采樣薄片的處理方法，這種方法新穎、簡(jiǎn)便、獨(dú)特。試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單、可行，對(duì)于分析同種樣品靈敏度和檢出限都得到提高。添加化學(xué)添加劑，一方面可以?xún)?yōu)化原來(lái)的檢測(cè)信號(hào)峰，提高檢測(cè)靈敏度；另一方面可以使在離子遷移譜內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)信號(hào)的物質(zhì)跟加入的化學(xué)添加劑結(jié)合，形成新的生成物， 并在離子遷移譜內(nèi)獲得檢測(cè)信號(hào)。但是目前添加化學(xué)添加劑的方法還有待于研究新的添加方式，以簡(jiǎn)化儀器設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程。本發(fā)明以離子遷移譜儀技術(shù)為基礎(chǔ)，利用離子遷移譜快速檢測(cè)儀作為分析手段，優(yōu)化了一種采樣薄片凈化前處理方法和在采樣薄片上直接添加化學(xué)添加劑的方法。采樣薄片的凈化處理方法為(1)首先將采樣薄片用去污粉洗凈表面的贓物，用去污粉水超聲5-lOmin后，用干凈的清水沖凈；( 然后再用有機(jī)溶劑超聲清洗5-lOmin，洗掉表面不溶于水但溶于有機(jī)相的干擾物；C3)最后用純凈水超聲清洗5-lOmin，用鑷子放入干凈的玻璃表面皿上。試驗(yàn)過(guò)程中，要求使用玻璃器皿，避免帶來(lái)不必要的干擾信號(hào)。這樣的采樣薄片，放到干燥箱里(100-180°C、0. 5-1. 5h)烘干備用。所述采樣薄片前處理中的有機(jī)溶劑是指在離子遷移譜中無(wú)干擾背景檢測(cè)信號(hào)的甲醇、乙醇、二氯甲烷或丙酮。上述處理過(guò)的采樣薄片，可以直接按照下述方法添加化學(xué)添加劑。以離子遷移譜儀為檢測(cè)儀器，本發(fā)明所提到的化學(xué)添加劑適用于離子遷移譜的檢測(cè)模式。特別說(shuō)明此方法中，有些化學(xué)添加劑的用量要根據(jù)具體檢測(cè)樣品的性質(zhì)以及濃度進(jìn)行調(diào)整。具體為一種離子遷移譜專(zhuān)用采樣薄片的處理方法，將采樣薄片在含有化學(xué)添加劑的溶液中浸泡后，揮干溶劑即可。所述采樣薄片為聚四氟乙烯耐高溫采樣布、采樣紙、金屬采樣薄片、聚四氟采樣片或玻璃絲布。根據(jù)不同的離子遷移譜檢測(cè)儀進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)的差異，將采樣薄片加工成不同形狀；采樣薄片尺寸加工成寬1. 5-2. 5cm,長(zhǎng)10cm-5m ；這種采樣薄片厚度主要為0. 08-0. 9mm。所述化學(xué)添加劑為煙酰胺、碳酸銨、碳酸氫銨、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丙酯、鄰苯二甲酸二戊酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯或鄰苯二甲酸二癸酯。所述煙酰胺、碳酸銨或碳酸氫銨于溶液中的濃度為10_20g/L ；鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丙酯、鄰苯二甲酸二戊酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯或鄰苯二甲酸二癸酯于溶液中的體積比濃度為1%。_1%。所述揮發(fā)溶劑過(guò)程采用的烘干溫度 70-105°C，時(shí)間0. 5-1. 5h，溶劑未揮干會(huì)影響離子遷移譜檢測(cè)信號(hào)；所述配制溶液所采用的溶劑為水、甲醇、乙醇二氯甲烷或丙酮。所述浸泡過(guò)程采用超聲處理。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下與傳統(tǒng)的添加化學(xué)添加劑方法相比，采樣薄片上直接添加化學(xué)添加劑的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)①減少了單個(gè)樣品離子遷移譜分析檢測(cè)的步驟，不必逐個(gè)試驗(yàn)手動(dòng)添加化學(xué)添加劑；縮短了樣品現(xiàn)場(chǎng)在線分析檢測(cè)的時(shí)間，對(duì)分析方法的自動(dòng)化起到一定作用。②原來(lái)的化學(xué)添加劑是加熱使之變成氣體進(jìn)入檢測(cè)系統(tǒng)，這樣的添加劑損失很快，而且需要時(shí)刻觀察其用完時(shí)間。③聚四氟乙烯高溫布采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口玻璃纖維為編織材料，其特殊的性質(zhì)決定凈化排除信號(hào)干擾的前處理步驟簡(jiǎn)單、且可以大批量的同時(shí)處理；④處理方法中較多的消耗品主要是前處理所需有機(jī)溶劑甲醇、乙醇、二氯甲烷或是丙酮；⑤化學(xué)添加劑使用時(shí)稀釋?zhuān)瑴p少大量使用原藥品對(duì)環(huán)境造成的破壞性影響。⑥化學(xué)添加劑優(yōu)化了峰型，更有利于樣
品檢出ο


圖1為用離子遷移譜檢測(cè)采樣布(未加化學(xué)添加劑)的遷移譜圖；圖2為用離子遷移譜檢測(cè)采樣布(含煙酰胺添加物)的遷移譜圖；圖3為用離子遷移譜檢測(cè)樣品利多卡因的離子遷移譜圖，其中采樣布上含煙酰胺；圖4為用離子遷移譜檢測(cè)樣品可卡因的離子遷移譜圖，其中采樣布上含煙酰胺；圖5為用離子遷移譜檢測(cè)樣品麻黃堿的離子遷移譜圖，其中采樣布上含煙酰胺。圖6為用離子遷移譜檢測(cè)樣品三聚氰胺的離子遷移譜圖，其中采樣布上含鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)。
具體實(shí)施例方式所述離子遷移譜儀以電離源為放射性63Ni源，紫外光電離源和放電電離源。所述的離子遷移譜儀主要包括進(jìn)樣裝置、電離源、反應(yīng)區(qū)、離子門(mén)、遷移區(qū)、信號(hào)接收與檢測(cè)系統(tǒng)和氣路干燥系統(tǒng)。進(jìn)樣裝置主要包括熱解析器、高溫采樣布和載氣輸送管路。其中熱解析器主要由進(jìn)樣口、加熱棒或者加熱帶、溫度控制器組成，采樣薄片為聚四氟乙烯高溫布、金屬片、聚四氟薄片，載氣輸送管路由四氟管或金屬管和流量計(jì)組成。圖1-6給出了一些實(shí)驗(yàn)譜圖對(duì)本發(fā)明給與說(shuō)明。這些譜圖的實(shí)驗(yàn)條件均為實(shí)驗(yàn)時(shí)遷移管溫度保持在100°c，進(jìn)樣器溫度保持在180°C。實(shí)施例1為了在采樣薄片上直接添加化學(xué)添加劑以?xún)?yōu)化離子遷移譜檢測(cè)信號(hào)，采樣薄片要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的凈化處理，本發(fā)明用離子遷移譜作為分析手段，然后將添加化學(xué)添加劑的采樣薄片用于樣品分析檢測(cè)。本方法中采樣布凈化處理簡(jiǎn)單、可行，其過(guò)程為(1)首先將采樣薄片用去污粉洗凈表面的贓物，用去污粉水超聲5-lOmin后，用干凈的清水沖凈；( 然后再用甲醇或乙醇超聲清洗5-lOmin，洗掉表面不溶于水但溶于有機(jī)相的干擾物；C3)最后用純凈水超聲清洗5-lOmin，用鑷子放入干凈的玻璃表面皿上。這樣的采樣薄片，放到烘箱里(100-180°C、 0. 5-1. 5h)烘干即可用。準(zhǔn)確稱(chēng)取IOg煙酰胺溶于500mL純凈水中，5米長(zhǎng)的采樣布超聲lOmin，取出后在烘箱里100-105°C烘干(約0. 5-1小時(shí))即可。纏成一卷，外面鋁箔包裝備用。采樣布小條按照比例，大約折算溶劑的配比，即可同樣處理。將其用于離子遷移譜檢測(cè)時(shí)，煙酰胺信號(hào)峰掩蓋試劑離子峰(RIP)，并同時(shí)不影響其他樣品的檢測(cè)。圖1給出了一臺(tái)正離子模式離子遷移譜檢測(cè)試劑離子峰(RIP)的遷移譜圖，從圖中可以看出，此儀器的試劑離子峰(RIP)出現(xiàn)在6. 8ms左右。正離子模式下檢測(cè)過(guò)程中RIP 后邊常常伴隨小的信號(hào)峰干擾檢測(cè)樣品的分析。圖2給出了離子遷移譜檢測(cè)含煙酰胺添加劑的采樣薄片離子遷移譜圖，試驗(yàn)方法指定的煙酰胺用量可以掩蓋RIP出現(xiàn)，而煙酰胺的特征峰出現(xiàn)在8. 6ms。上述兩圖對(duì)照說(shuō)明在采樣薄片上直接添加煙酰胺添加劑，既可以增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度， 又可以美化背景信號(hào)，有利于樣品的分析檢出。利用離子遷移譜儀檢測(cè)樣品的過(guò)程如下①利多卡因是一種藥物噴霧劑，由實(shí)驗(yàn)室自制的抽氣設(shè)備完成樣品采集。當(dāng)利多卡因噴霧劑噴到空氣中時(shí)，抽氣設(shè)備帶著含煙酰胺添加劑的采樣布收集樣品10-30S。然后采樣布插入離子遷移譜進(jìn)樣口，180°C熱解析得到的樣品氣體被載氣帶入離子遷移譜的電離區(qū)，載氣的流量在300sCCm左右；樣品在電離區(qū)被電離成正、負(fù)離子，通過(guò)周期性開(kāi)啟的離子門(mén)，進(jìn)入由均勻電場(chǎng)構(gòu)成的漂移區(qū)，在漂移區(qū)得到分離與檢測(cè)。不同化合物的遷移率常數(shù)有差異，在漂移區(qū)移動(dòng)的速度不同，它們到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間不同。測(cè)量離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間和峰強(qiáng)度，就可以確認(rèn)化合物種類(lèi)。②分別取10μ L、50ppm的可卡因和麻黃堿甲醇溶液滴加到含添加劑的采樣薄片上，揮干甲醇然后插入離子遷移譜進(jìn)樣口，其余過(guò)程同上述步驟。圖3給出的是用離子遷移譜檢測(cè)儀檢測(cè)利多卡因的遷移譜圖。如圖3所示，利多卡因的特征峰在11. ^is左右，(a)和(b)分別代表連續(xù)采集的不同時(shí)刻煙酰胺添加劑和利多卡因特征峰的不同信號(hào)強(qiáng)度。圖4給出的是用離子遷移譜檢測(cè)儀檢測(cè)可卡因的遷移譜圖。如圖4所示，可卡因的特征峰在12. 9ms左右。圖5給出的是用離子遷移譜檢測(cè)儀檢測(cè)麻黃堿的遷移譜圖。如圖5所示，麻黃堿的特征峰在9. 2ms左右。實(shí)施例2與實(shí)施例1不同之處在于準(zhǔn)確量取鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP) lmL，溶于IOOmL 甲醇中。采樣薄片放入其中超聲lOmin，然后在70-80°C烘干甲醇即可用鋁箔包裝備用。這樣添加過(guò)化學(xué)添加劑的采樣薄片，可以直接用于三聚氰胺的樣品分析。圖6給出了用離子遷移譜檢測(cè)樣品三聚氰胺的離子遷移譜圖。離子遷移譜直接檢測(cè)樣品三聚氰胺在實(shí)驗(yàn)條件下無(wú)信號(hào)。(a)圖給出了采樣薄片上添加DBP添加劑的信號(hào)峰， 其特征峰在15. 6ms左右，而(b)圖給出了采樣薄片上添加了 DBP添加劑，從而誘導(dǎo)出三聚氰胺峰，其出峰時(shí)間在18. 7ms左右。
權(quán)利要求
1.一種離子遷移譜專(zhuān)用采樣薄片的處理方法，其特征在于將采樣薄片在含有化學(xué)添加劑的溶液中浸泡后，揮干溶劑即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述采樣薄片為聚四氟乙烯耐高溫采樣布、采樣紙、金屬采樣薄片、聚四氟采樣片或玻璃絲布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于根據(jù)不同的離子遷移譜檢測(cè)儀進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)的差異，將采樣薄片加工成不同形狀；采樣薄片尺寸加工成寬1. 5-2. 5cm，長(zhǎng)10cm-5m ；這種采樣薄片厚度主要為0. 08-0. 9mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述化學(xué)添加劑為煙酰胺、碳酸銨、碳酸氫銨、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丙酯、鄰苯二甲酸二戊酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯或鄰苯二甲酸二癸酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述煙酰胺、碳酸銨或碳酸氫銨于溶液中的濃度為10_20g/L;鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、 鄰苯二甲酸二丙酯、鄰苯二甲酸二戊酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二庚酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二壬酯或鄰苯二甲酸二癸酯于溶液中的體積比濃度為1%。_1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述揮發(fā)溶劑過(guò)程采用的烘干溫度 70-105°C，時(shí)間0. 5-1. 5h，以保證溶劑揮發(fā)干，溶劑未揮干會(huì)影響離子遷移譜檢測(cè)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述配制溶液所采用的溶劑為水、甲醇、 乙醇、二氯甲烷或丙酮。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述浸泡過(guò)程采用超聲處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述采樣薄片在浸泡之前需要前處理，具體方法為(1)首先將采樣薄片用去污粉洗凈表面的贓物，用去污粉水超聲5-lOmin后，用干凈的清水沖凈去污粉水；( 然后再用有機(jī)溶劑超聲清洗5-lOmin，洗掉表面不溶于水但溶于有機(jī)相的干擾物；C3)最后用純凈水超聲清洗5-lOmin，用鑷子放入干凈的玻璃表面皿上；試驗(yàn)過(guò)程中，要求使用玻璃器皿，避免帶來(lái)不必要的干擾信號(hào)；這樣的采樣薄片，放到烘箱里，100-180°C烘干、冷卻后鋁箔包裝備用。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述采樣薄片前處理中的有機(jī)溶劑是指在離子遷移譜中無(wú)干擾背景檢測(cè)信號(hào)的甲醇、乙醇、二氯甲烷或丙酮。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種離子遷移譜專(zhuān)用采樣薄片的處理方法，其特征在于將采樣薄片在含有化學(xué)添加劑的溶液中浸泡后，揮干溶劑即可。本發(fā)明不僅優(yōu)化了一種簡(jiǎn)單、可行的凈化采樣薄片的前處理方法；同時(shí)在干凈的采樣薄片上直接添加化學(xué)添加劑，優(yōu)化了離子遷移譜采樣背景，化學(xué)添加劑信號(hào)不僅可以覆蓋原來(lái)的試劑離子峰(RIP)，而且可以形成新的化學(xué)添加劑的檢測(cè)信號(hào)峰，同時(shí)使樣品檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)；當(dāng)這樣的采樣薄片應(yīng)用于多種樣品分析時(shí)，化學(xué)添加劑具有以下多種作用(1)優(yōu)化離子遷移譜檢測(cè)樣品峰型；(2)提高樣品檢測(cè)信號(hào)峰的強(qiáng)度，從而提高了檢測(cè)靈敏度；(3)可使像三聚氰胺這些在離子遷移譜內(nèi)直接分析沒(méi)有響應(yīng)的樣品，通過(guò)與采樣薄片上的化學(xué)添加劑結(jié)合形成新的生成物而獲得檢測(cè)信號(hào)。
文檔編號(hào)G01N27/62GK102297791SQ20101020694
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者李京華, 李林, 李海洋, 楊馥銘, 王新 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所