[發明專利]有機污染物轉化中間產物的定性定量與質量平衡研究方法

在審

• 申請號: 202110632081.7
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113433230A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 潘曉雪;張學勝;李玉成;王寧;王敏
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/72
• 代理公司: 合肥律通專利代理事務所(普通合伙) 34140
• 代理人: 吳奇

1.有機污染物轉化中間產物的定性定量與質量平衡研究方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、有機物污染物轉化：向反應器皿中加入配好的有機污染物物，在處理工藝進行過程中不同時段取樣，并用終止劑結束反應；

S2、轉化中間產物的定性研究：

有機物污染物在轉化過程中的中間產物分別采用高效液相色譜、液相色譜-質譜聯用儀的一級和二級分析、氣相色譜、氣相色譜-質譜聯用儀的一級和二級分析、離子色譜、制備色譜、紅外光譜、核磁共振波譜進行鑒別；

第一步：針對液相色譜-質譜聯用儀上獲得的總離子流色譜圖進行分析，以物質的準分子離子在不同反應時間的峰面積變化趨勢篩選可能的中間產物，根據物質準分子離子質荷比、所含原子種類、特殊原子同位素峰和處理工藝特點，推測可能的分子結構；保持準分子離子的實驗質荷比與推測的分子離子理論質荷比之間的誤差小于3ppm，然后將篩選出的可能產物分子離子質荷比作為母離子，給予15-50V的碰撞能，進行二級質譜分析，若其碎片離子信息與推測產物的結構相同，則初步認定其為轉化中間產物；

第二步：標樣驗證；通過對比第一步初步認定的轉化中間產物的反應樣品和標準品在液相色譜-質譜聯用儀、氣相色譜-質譜聯用儀上的色譜保留時間以及液相色譜-質譜聯用儀、氣相色譜-質譜聯用儀二級分析圖譜的碎片離子信息，確定準確的反應中間產物結構；

中間產物分離純化：液相色譜-質譜聯用儀、氣相色譜-質譜聯用儀找出并記錄待分離中間產物的分子離子生成的最高峰面積和此時對應的時間點t，所述反應溶液在反應t時間后終止，基于目標組分的性質，選擇對應的有機溶劑進行萃取后，將萃取液負載到硅膠上，負載樣品上樣至正和/或反向分離柱，在制備色譜儀器上進行組分分離，收集洗脫液、蒸干后，再溶解至液相色譜溶劑中，并觀察其在高效液相色譜全波長掃描下的出峰情況；

S3、定量分析

利用已有的初始產物標樣配制多個濃度梯度的標準溶液，于液相色譜儀、氣相色譜儀或者液相色譜-質譜聯用儀、氣相色譜-質譜聯用儀上進行標準曲線的繪制后，測定質譜樣品中該產物的濃度；若該產物在液相色譜、氣相色譜柱上的分離效果不好，則采用總離子流圖譜獲取方法于液相色譜-質譜聯用儀、氣相色譜-質譜聯用儀上進行測定；

S4、產率計算和質量平衡分析：

根據下式①求出初始產物的產率，進而量化各反應路徑的貢獻，進行質量平衡分析，理論上所有初始產物產率之和應等于1；

產率(％)＝初始產物生產量/有機物轉化量×100％ ①

式中，n代表反應路徑的個數。

2.根據權利要求1所述的有機污染物轉化中間產物的定性定量與質量平衡研究方法，其特征在于：S2中，測樣前，需對樣品進行預處理，液相色譜-質譜聯用儀的樣品需經CNWPoly-Sery HLB SPE固相萃取柱富集純化并去除可能存在的無機離子、顆粒及雜質后，再洗脫至甲醇溶劑中，測定轉化過程中可能的極性和強極性產物；反應體系為液相，上述濾液于離子色譜儀器上測定可能的小分子酸產物；在不同反應時間終止后的反應樣品經正己烷萃取后，氣相色譜-質譜聯用儀上測定反應過程中可能的非極性和弱極性產物。

3.根據權利要求1所述的有機污染物轉化中間產物的定性定量與質量平衡研究方法，其特征在于：S2中標樣的獲取包括兩種途徑，一是推測產物已有商品化標準品，可購買得到；二是采用制備色譜分離純化獲得，純化后還需根據紅外光譜和核磁共振波譜確定其精確的分子結構。

4.根據權利要求1所述的有機污染物轉化中間產物的定性定量與質量平衡研究方法，其特征在于：S2中，觀察其在高效液相色譜全波長掃描下的出峰情況，若為單個樣品峰，再于核磁共振波譜和紅外光譜上分別測定其純度和精確分子結構，可反復進行分離純化操作，直至高效液相色譜、核磁共振波譜和紅外光譜上無雜峰且目標組分的特征峰出現為止。

5.根據權利要求1所述的有機污染物轉化中間產物的定性定量與質量平衡研究方法，其特征在于：S3中建立峰面積和濃度之間的相關關系，需保證標準曲線具有良好的相關性，相關系數的R²至少在0.90以上，接近1為最佳。

6.根據權利要求1所述的有機污染物轉化中間產物的定性定量與質量平衡研究方法，其特征在于：S2中標樣驗證可針對已識別出的可能轉化中間產物，采用有機合成的方法將其合成出來。