一种多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法、系统及使用方法与流程

技术特征：
1.一种多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，包括以下步骤：a1)在尿液加入内标样品、水解、冷冻干燥、浓缩、复溶后离心获得样品溶液；a2)将样品溶液采用构建的多中心切割二维液相色谱-串联质谱系统分析，通过内标法对烟气暴露生物标志物进行准确定量。2.根据权利要求1所述的多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，其特征在于，步骤a1)中，所述水解为酶解或酸解；和/或，所述复溶溶剂为去离子水、甲醇或者乙腈，优选地，所述复溶溶剂为去离子水。3.根据权利要求2所述的多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，其特征在于，所述酶解采用的酶为β-葡萄糖醛酸酶和芳基硫酸酯酶中的至少一种；和/或，所述酸解采用的酸为盐酸。4.根据权利要求1所述的一种多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，其特征在于，包括以下技术特征的一项：1)所述多类别烟气暴露生物标志物选自可替宁、n-亚硝基假木贼碱、n-亚硝基新烟碱、4-(甲基亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇、1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基联苯、4-氨基联苯、1-羟基萘、2-羟基萘、1-羟基芘、1-羟基菲、2-羟基菲、3-羟基菲、4-羟基菲、9-羟基菲、2-羟基芴或3-羟基芴中的一种或多种；2)步骤a1)中，内标物选自d
3-可替宁(d
3-cot)、d
4-n-亚硝基假木贼碱(d
4-nab)、d
4-n-亚硝基新烟碱(d
4-nat)、4-(甲基-d
3-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(d
3-nnal)、d
7-1-氨基萘(d7–
1-na)、d
7-2-氨基萘(d
7-2-na)、d
9-3-氨基联苯(d
9-3-abp)、d
9-4-氨基联苯(d
9-4-abp)、d
9-1-羟基芘(d
9-1-ohpyr)、
13
c
6-3-羟基菲(
13
c
6-3-ohphe)、
13
c
6-3-羟基芴(
13
c
6-3-ohflu)、d
7-2-羟基萘(d
7-2-ohnap))的一种或多种。5.根据权利要求1所述的多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，其特征在于，所述采用多中心切割二维液相色谱-串联质谱进行多类别烟气暴露生物标志物测定，包括以下步骤：b1)配制标准样品：取可替宁、n-亚硝基假木贼碱、n-亚硝基新烟碱、4-(甲基亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇、1-氨基萘、2-氨基萘、3-氨基联苯、4-氨基联苯、1-羟基萘、2-羟基萘、1-羟基芘、1-羟基菲、2-羟基菲、3-羟基菲、4-羟基菲、9-羟基菲、2-羟基芴和3-羟基芴成分的标样中的任一种或多种，加入内标样品，再加入甲醇定容，配成标准溶液；b2)样品检测：分别将步骤b1)配制的标准样品和经样品前处理后待测样品采用多中心切割二维液相色谱-串联质谱系统分析，通过第一维液相色谱进行分离除杂，所述多类别烟气暴露生物标志物根据第一维分离的保留时间分成多组捕集，再由第二维液相色谱进行分离，通过质谱进行测定，确定待测样品中多类别烟气暴露生物标志物成分的含量。6.根据权利要求5所述的多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，其特征在于，步骤b2)中，所述多中心切割二维液相色谱-串联质谱系统分析条件包括以下技术特征的一项或几项：c1)第一维色谱柱：离子交换柱、c18柱或cn柱；优选地，为cn柱。c2)补偿泵流动相：去离子水、甲醇、乙腈、磷酸盐缓冲液、乙酸盐缓冲液、甲酸盐缓冲液、氨水溶液中的至少一种；优选地，为去离子水。
c3)捕集柱：c18柱、hilic柱、pah柱、nh2柱、pfp柱、amino柱、cn柱、phenyl柱中的至少一种；c4)第二维色谱柱：c18柱、pah柱、pfp柱或hilic柱；进一步优选地，所述第二维色谱柱采用c18柱；更进一步优选地，所述第二维c18色谱柱为t3或rp18色谱柱。7.根据权利要求5所述的多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，其特征在于，所述多中心切割二维液相色谱-串联质谱系统分析的条件包括以下技术特征的一项或几项：d1)一维色谱条件为：一维泵流动相a相：甲酸铵-水溶液，流动b相；甲醇或乙腈溶液；第一维色谱柱柱温：25-45℃，检测波长：230-400nm；进样量：0.5-20μl；流速：0-30min流速为0.2-0.4ml/min，31-65min流速为0.0-0.4ml/min；补偿泵的流动相:去离子水；补偿流速：500-900μl/min；梯度洗脱程序：0-3min，3-5％b；10-15min，85-95％b；21-30min，3-5％b；d2)二维色谱条件为：二维泵流动相a：甲酸-水溶液；流动相b：乙腈或甲醇溶液；第二维色谱柱温为25-45℃；梯度洗脱：0-12min，3-5％b；15-18min，85-95％b；18.1-23min，3-5％b；30-32min，85-95％b；32.1-37min，3-5％b；37.1-52min，35-50％b；54-59min，85-95％b；59.1-65min，3-5％b。d3)质谱条件为：质谱：三重四级杆串联质谱，采用电喷雾离子源(esi)，多反应监测(mrm)模式；离子源温度：500-600℃；离子对驻留监测时间：20-50ms；雾化气和辅助气压力：50-60psi；气帘气压力：10-25psi；正离子模式扫描时，电喷雾电压：4000-5500v；负离子模式扫描时，电喷雾电压：-4500至-5500v。8.一种多维液相色谱质谱联用分析系统，其特征在于，包括第一维液相色谱、补偿泵(5)、三通接口(4)、多通阀(7)、捕集柱单元、第二维液相色谱；所述第一维液相色谱包括进样器、一维柱温箱、一维泵(1)、一维色谱柱(2)、检测器(3)；所述捕集柱单元包括捕集柱和多色谱柱选择切换阀(8)；所述第二维液相色谱包括有二维泵(6)、二维柱温箱、二维色谱柱(15)、质谱(16)；所述一维泵(1)与一维色谱柱(2)相连，所述一维色谱柱(2)的出口经管线与所述检测器(3)相连，所述二维色谱柱(15)的出口经管线与质谱(16)相连；所述三通接口(4)经管线分别与检测器(3)的出口、补偿泵(5)、多通阀(7)相连，所述多通阀(7)经管线分别与二维泵(6)、二维色谱柱(15)的相连，所述多色谱柱选择切换阀(8)与多通阀(7)相连通，所述捕集柱与多色谱柱选择切换阀(8)连通。9.根据权利要求8所述的多维液相色谱质谱联用分析系统，其特征在于，所述捕集柱单元包括第一捕集柱(9)、第二捕集柱(10)、第三捕集柱(11)、第四捕集柱(12)、第五捕集柱(13)、第六捕集柱(14)及多色谱柱选择切换阀(8)，所述第一捕集柱(9)两端经管线分别于与所述多色谱柱选择切换阀第一入口(81)和多色谱柱选择切换阀第一出口(82)相连，所述第二捕集柱(10)两端经管线分别于与所述多色谱柱选择切换阀第二入口(83)和多色谱柱选择切换阀第二出口(84)相连；所述第三捕集柱(11)两端经管线分别于与所述多色谱柱选择切换阀第三入口(85)和多色谱柱选择切换阀第三出口(86)相连；所述第四捕集柱(12)两
端经管线分别于与所述多色谱柱选择切换阀第四入口(87)和多色谱柱选择切换阀第四出口(88)相连；所述第五捕集柱(13)两端经管线分别于与所述多色谱柱选择切换阀第五入口(89)和多色谱柱选择切换阀第五出口(810)相连；所述第六捕集柱(14)两端经管线分别于与所述多色谱柱选择切换阀第六入口(811)和多色谱柱选择切换阀第六出口(812)相连。10.根据权利要求8所述的一种多维液相色谱质谱联用分析系统的使用方法，包括以下步骤：e1)捕集阶段：e11)采用多维液相色谱质谱联用分析系统的捕集模式，通过第二捕集柱(10)捕集第一目标组分；e12)将捕集模式切换为分析模式，将第一和第二目标组分间的杂质组分切入废液；e13)待第二目标组分从一维色谱柱(2)上洗脱时，切换回捕集模式；多色谱柱选择切换阀(8)同步切换到下一捕集柱，用于捕集下一目标组分；e14)第三捕集柱(11)、第四捕集柱(12)、第五捕集柱(13)、第六捕集柱(14)上分别重复步骤e11)至e13)，以使所有目标组分在捕集柱上捕集完成；e2)分析阶段：切换为分析模式，一维泵(1)的流动相对一维色谱柱(2)进行杂质洗脱和色谱柱再平衡，二维泵(6)的流动相对捕集单元上的所有目标组分依次进行洗脱分析。11.根据权利要求10所述的一种多维液相色谱质谱联用分析系统的使用方法，所述捕集模式包括以下步骤：f1)样品溶液在一维泵(1)的流动相带动下，流入一维色谱柱(2)进行初步分离得到多个目标组分，第一目标组分经检测器(3)流入三通接口第一接口(41)，同时，通过补偿泵(5)引入的补偿流动相流入三通接口第二接口(42)，使目标组分与补偿流动相混合；f2)将步骤f1)获得的目标组分经三通接口第三接口(43)流出后，由多通阀第一接口(71)进入，经多通阀第一接口(71)进入多通阀第二接口(72)，从多色谱柱选择切换阀“in”入口(813)进入，经多色谱柱选择切换阀第二入口(83)流出，进第二捕集柱(10)捕集，流动相从第二捕集柱(10)经色谱柱选择切换阀第二出口(84)流出，再从多色谱柱选择切换阀“out”出口(814)流出，进入多通阀第五接口(75)后，从多通阀第六接口(76)流出，进入废液；f3)从多色谱柱选择切换阀“in”入口(813)进入后，切换多色谱柱选择切换阀(8)的流入接口、捕集柱和流出接口，重复f2、f3)的步骤，将步骤f1)中初步分离得到多个目标组分在捕集柱上捕集完成。12.根据权利要求10所述的一种多维液相色谱质谱联用分析系统的使用方法，所述分析模式包括以下步骤：g1)一维色谱柱(2)洗脱液在一维泵(1)引入的流动相带动下，流入三通接口第一接口(41)，同时，通过补偿泵(5)引入的补偿流动相流入三通接口第二接口(42)；g2)将步骤g1)获得的混合液经三通接口第三接口(43)流出后，由多通阀第一接口(71)进入，经多通阀第六接口(76)排出废液；g3)二维泵(6)引入的流动相经多通阀第三接口(73)流入，经切换后从多通阀第二接口(72)流出，从多色谱柱选择切换阀“in”入口(813)进入，经多色谱柱选择切换阀第二入口
(83)流出，进入第二捕集柱(10)洗脱，洗脱液经多色谱柱选择切换阀第二出口(84)流出，再从多色谱柱选择切换阀“out”出口(814)流出，进入多通阀第五接口(75)，从多通阀第四接口(74)流出，进入二维色谱柱(15)进行进一步分离，洗脱液流入质谱(16)测定；g4)从多色谱柱选择切换阀“in”入口(813)进入后，切换多色谱柱选择切换阀(8)的流入接口、捕集柱和流出接口，重复g3)的操作步骤，将各个捕集柱上捕集的目标分析物洗脱下来，分别进行质谱分析。

技术总结
本发明提供一种多类别烟气暴露生物标志物同时分析的方法，包括以下步骤：在尿液加入内标样品、水解、冷冻干燥、浓缩、复溶后离心获得样品溶液；将样品溶液采用构建的多中心切割二维液相色谱-串联质谱系统分析，通过内标法对烟气暴露生物标志物进行准确定量。本发明同时提供了一种多维液相色谱质谱联用分析系统及其使用方法，本发明通过第一维的分离有效去除杂质干扰，结合捕集柱的富集作用提升目标物检测的灵敏度和准确性，对前处理条件、流动相、色谱柱和质谱参数等进行综合优化，可实现极性差异大且含量差异大的多类别酸碱性化合物的同时分析，为人体烟气暴露评价提供一种更加高效便捷的高通量分析方法。效便捷的高通量分析方法。


技术研发人员：汪阳忠 李钢 王天南 戚大伟 陈燕芳 陈敏 费婷 吴达
受保护的技术使用者：上海烟草集团有限责任公司
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2022/11/11