固相微萃取-高效液相色譜法測定環(huán)境水中的多環(huán)芳烴

固相微萃取-高效液相色譜法測定環(huán)境水中的多環(huán)芳烴

多環(huán)芳烴（pahs）是環(huán)境中的一個重要污染物。它可以發(fā)現(xiàn)在每個生活角落里。在空氣、河流、湖泊和其他用作有機物質(zhì)的地方，可能會產(chǎn)生多環(huán)芳烴。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了200多種pahs，其中大多數(shù)含有致癌性、畸形和突變性。固相微萃取(SPME)技術(shù)是20世紀90年代興起的一種樣品前處理技術(shù)1實驗部分1.1儀器、儀器和儀器P1201型高壓輸液泵(大連依利特分析儀器有限公司);UV1201紫外-可見檢測器(大連依利特分析儀器有限公司);C18色譜柱(250*4.6mm,HypersilODS5μm);10mL萃取瓶、微型磁轉(zhuǎn)子(美國Supelco公司);熔融石英毛細管(530μmI.D.690μmO.D.,徐州博瑞特鋼有限公司);微波爐(頻率2450MHz,功率700W,美的公司);Quanta200掃描電子顯微鏡(FEI,Hillshoro,Oregon,USA);TWCL-D型磁力攪拌器(河南愛博特科技發(fā)展有限公司);DZF-6020型真空干燥箱(上海-恒科技有限公司);溶劑過濾器(天津津騰有限公司);超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司).甲基丙烯酸(MAA,NewJersey.USA);己二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA,NewJersey,USA);2,2-偶氮二異丁腈(AIBN)、甲醇及乙腈(天津科密歐化學試劑有限公司);萘(C10H18,分析純,北京市雙華精細化工廠);聯(lián)苯(C12H10,分析純)、菲(C14H10,95%,阿拉丁化學試劑);氫氧化鈉(分析純,天津市瑞金特化學品有限公司);鹽酸(分析純,洛陽市化學試劑廠),實驗用水為二次蒸餾水.1.2實驗方法1.2.1單體量單位體積量1%,2%取MAA0.171mL,EDMA1.886mL,乙腈5mL配制成混合溶液,超聲10min;再加入AIBN0.02g(單體量的1%),超聲10min;然后將此混合溶液充入石英毛細管中,兩端封口,采用微波聚合(700W)7min后,用細毛細管(外徑小于530μm的均可)將整體材料推出1cm,即制得了Poly(MAA-EDMA)固相微萃取頭.隨后將制得的萃取頭插入甲醇中磁力攪拌洗脫(200r/min)30min,重復過程5次直至洗脫液用高效液相色譜檢測不再有雜峰出現(xiàn)為止.1.2.2色譜條件的確定將制備好的萃取頭插入5mL萃取液(不同濃度的多環(huán)芳烴溶液)中,磁力攪拌萃取30min后取出,放入200μL乙腈的解吸池中靜態(tài)解吸20min.解吸液采用流動相為乙腈:水(80:20,V/V),流速為1mL/min,檢測波長為200nm的色譜條件進行分離分析,以峰面積進行定量.2結(jié)果與討論2.1萃取頭的孔徑結(jié)構(gòu)表征用掃描電子顯微鏡(SEM)對所制備的萃取頭形態(tài)進行了表征,如圖1所示.從圖1中可以看出,所制備的萃取頭連續(xù)、均勻、致密,表面有大小不一的孔徑結(jié)構(gòu),可吸附多環(huán)芳烴化合物進行富集.2.2spme萃取條件的優(yōu)化不同萃取時間、解析時間、鹽濃度對多環(huán)芳烴化合物萃取效率的影響見圖2.2.2.1萃取時間的影響萃取時間是影響SPME萃取效率的一個重要因素,在0～90min范圍內(nèi),考察萃取時間對萃取效率的影響.從圖2(a)中可以看出,隨萃取時間的延長,萃取效率先逐漸提高,后穩(wěn)定在一個高度.萘、聯(lián)苯和菲都是在60min時接近最大萃取效率,隨后萘和菲基本保持在這一富集效率;而只有聯(lián)苯出現(xiàn)了緩慢下降.根據(jù)SPME非平衡理論2.2.2解吸量的變化考察了0～50min內(nèi)解吸時間對萃取效率的影響,從圖2(b)中可以看出,隨著解吸時間的不斷延長,解吸量也不斷增大;當解吸時間達到20min后,樣品的萃取效率變化不明顯.相對于萃取時間來說,解吸過程要快得多,這可能跟涂層的孔徑結(jié)構(gòu)和大比表面積有關(guān).為了達到最佳的解吸效果,選取解吸時間為20min.2.2.3鹽濃度對萃取頭-偶極相互作用的影響為考察鹽濃度對多環(huán)芳烴類化合物萃取效率的影響,在萃取液中分別加入10、50、100g/L的氯化鈉.從圖2(c)中可以看到,隨鹽濃度的增加,萃取效率逐漸降低.說明了溶液鹽濃度對Poly(MAA-EDMA)萃取頭與多環(huán)芳烴分子之間存在的電荷誘導偶極-偶極相互作用產(chǎn)生的影響,不利于其在萃取頭表面上吸附;而且,由于多環(huán)芳烴有較穩(wěn)定的共軛結(jié)構(gòu),不易受到較高鹽濃度的影響2.3spme-hplc-hplc-hplc-hplc聯(lián)合spme-hplc的化合物成分分析對比研究了HPLC法直接進樣和Poly(MAA-EDMA)萃取頭SPME-HPLC法萃取進樣的靈敏度,如圖3所示.經(jīng)過SPME-HPLC,3種多環(huán)芳烴化合物有比較明顯的富集效果;萘、聯(lián)苯和菲的富集倍數(shù)分別達到12、91和52倍,極大地提高了分析檢測的靈敏度.在優(yōu)化的萃取條件下,對方法的線性范圍、檢出限和精密度進行了考察,結(jié)果如表1所示.由表1可知,3種多環(huán)芳烴化合物在10～4000μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系較好(R2.4加標回收率.用所建立的分析方法對河南科技學院西湖水進行檢測,均未檢出多環(huán)芳烴化合物.準確加入不同濃度的多環(huán)芳烴標準溶液,同時作空白樣品,確定加標回收率.表2為各加標濃度的回收率結(jié)果,加標回收率在100.8%～108.9%之間,可滿足分析要求.3多環(huán)芳烴的制備本文建立了一種新型的Poly(MAA-EDMA)萃取頭固相