选用Tenax TA采样管采集医用二氧化碳培养箱内空气, 利用热脱附-气相色谱法 (TD-GC/FID) 对医用二氧化碳培养箱内空气中挥发性有机化合物进行测定, 并对气相色谱条件和热脱附条件进行了优化, 使9种化合物得到了很好的分离。结果表明选择强极性VF-WAXms色谱柱, 二次程序升温。热脱附温度为300℃, 热脱附时间为4 min+1 min, 冷肼低温为-20℃, 冷肼高温为260℃。在上述优化条件下9种化合物在0.052.00μg时, 线相关系数为0.998800.99973, 无共流出色谱峰。浓度在0.1μg (n=5) 时, RSD值为2.81%5.43%, 回收率为90.27%101.88%;浓度在1.0μg (n=5) 时, RSD值为3.56%6.22%, 回收率为92.43%102.64%, 满足检验要求。

医用二氧化碳培养箱 (以下简称培养箱) 是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境, 来对细胞/组织进行体外培养的一种装置[1]。本研究关注的是用于人类辅助生殖实验室进行配子/胚胎培养的培养箱, 该类培养箱也称胚胎培养箱, 是人类辅助生殖实验室最为关键的仪器之一, 主要维持配子/胚胎体外生长的酸碱度、温度及相对湿度, 有人把它比喻为人类辅助生殖实验室的“心脏”[2]。挥发性有机化合物 (volatile organic compounds, VOCs) 是一类有机化合物的统称, 一般定义为沸点为50~250℃, 室温下饱和蒸汽压超过133.32 Pa, 在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。VOCs能够引起呼吸道炎症、生殖毒性、免疫毒性、遗传毒性、神经毒性等毒性效应。国外的研究人员已经开始关注人类辅助生殖实验室空气质量对辅助生殖的影响, 特别是空气质量下降对体外受精后生殖结局的影响[3]。新建的人类辅助生殖实验室空气中VOCs对鼠胚体外发育有一定影响[4]。目前一些国内外生殖中心已开始对胚胎培养室内空气中VOCs水平进行评估[5]。相对于各医院生殖中心人类辅助生殖实验室空气而言, 医用二氧化碳培养箱内空气中VOCs水平对胚胎培养更加重要, 因为人类配子/胚胎体外生长发育的前3~5 d是在医用二氧化碳培养箱内进行。本研究对医用二氧化碳培养箱内空气中挥发性有机化合物检验方法开展研究, 为后续进一步研究医用二氧化碳培养箱内空气中挥发性有机化合物对培养对象影响提供技术支撑。

1 实验方法

1.1 仪器与试剂

本研究采用的主要仪器与试剂见表1。

1.2 气相色谱及热脱附仪参数设置

气相色谱仪条件:进样口温度260℃, 不分流进样, 色谱柱流量1 ml/min。程序升温50℃保持10 min, 然后以2℃/min升温至100℃, 再以20℃/min升温至220℃保持5 min。氢火焰离子化检测器 (flame ionization detector, FID) 温度280℃, 空气流量400 ml/min, 氢气燃气流量30 ml/min, 尾吹气流量 (N2) 组合25 ml/min。

热脱附条件:传输线温度150℃, 一次热脱附温度300℃, 时间4 min;二次热脱附温度300℃, 时间1 min;冷肼低温-20℃, 冷肼高温260℃, 冷肼解吸时间1 min。

1.3 标准系列样品管和单标样品管制备

采用液体外标法制备标准样品吸附管。具体为用1μl、5μl和10μl精密微量注射器准确抽取一定体积总挥发性有机化合物 (total volatile organic compounds, TVOC) 标准溶液, 通过热脱附系统自带的标准溶液进样组件, 在有100 ml/min的高纯氮气通过采用管的条件下, 向经过热老化处理后的Tenax TA采样管内分别精确注入0.05μg、0.1μg、0.5μg、1.0μg和2.0μg的标准溶液, 5 min后将吸附管取下并密封, 完成标准系列吸附管的制备。

分别将苯、甲苯、乙酸正丁酯、正十一烷、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯共9种化合物的单标物质以0.5μg制备成单标样品吸附管, 用于化合物相对保留时间定位实验。

1.4 化合物定位实验和标准曲线的绘制

将上述9种化合物的单标样品吸附管各1根, 装入自动热脱附系统样品舱, 按照前述的气相色谱及热脱附仪参数设置后进行化合物定位实验。同时将制备好的5种浓度的标准样品吸收管每种浓度各3根, 装入自动热脱附系统样品舱, 按照前述的气相色谱及热脱附仪参数设置后进行测定。根据定位实验确定相对保留时间来确定9种化合物出峰顺序, 见图1。将5种浓度的标准样品吸收管测试结果应用安捷伦气相色谱仪工作站软件绘制标准曲线。