固相微萃取-高效液相色谱法测定环境水中的多环芳烃

固相微萃取-高效液相色谱法测定环境水中的多环芳烃

多环芳烃（pahs）是环境中的一个重要污染物。它可以发现在每个生活角落里。在空气、河流、湖泊和其他用作有机物质的地方，可能会产生多环芳烃。目前，已经发现了200多种pahs，其中大多数含有致癌性、畸形和突变性。固相微萃取(SPME)技术是20世纪90年代兴起的一种样品前处理技术1实验部分1.1仪器、仪器和仪器P1201型高压输液泵(大连依利特分析仪器有限公司);UV1201紫外-可见检测器(大连依利特分析仪器有限公司);C18色谱柱(250*4.6mm,HypersilODS5μm);10mL萃取瓶、微型磁转子(美国Supelco公司);熔融石英毛细管(530μmI.D.690μmO.D.,徐州博瑞特钢有限公司);微波炉(频率2450MHz,功率700W,美的公司);Quanta200扫描电子显微镜(FEI,Hillshoro,Oregon,USA);TWCL-D型磁力搅拌器(河南爱博特科技发展有限公司);DZF-6020型真空干燥箱(上海-恒科技有限公司);溶剂过滤器(天津津腾有限公司);超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司).甲基丙烯酸(MAA,NewJersey.USA);己二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA,NewJersey,USA);2,2-偶氮二异丁腈(AIBN)、甲醇及乙腈(天津科密欧化学试剂有限公司);萘(C10H18,分析纯,北京市双华精细化工厂);联苯(C12H10,分析纯)、菲(C14H10,95%,阿拉丁化学试剂);氢氧化钠(分析纯,天津市瑞金特化学品有限公司);盐酸(分析纯,洛阳市化学试剂厂),实验用水为二次蒸馏水.1.2实验方法1.2.1单体量单位体积量1%,2%取MAA0.171mL,EDMA1.886mL,乙腈5mL配制成混合溶液,超声10min;再加入AIBN0.02g(单体量的1%),超声10min;然后将此混合溶液充入石英毛细管中,两端封口,采用微波聚合(700W)7min后,用细毛细管(外径小于530μm的均可)将整体材料推出1cm,即制得了Poly(MAA-EDMA)固相微萃取头.随后将制得的萃取头插入甲醇中磁力搅拌洗脱(200r/min)30min,重复过程5次直至洗脱液用高效液相色谱检测不再有杂峰出现为止.1.2.2色谱条件的确定将制备好的萃取头插入5mL萃取液(不同浓度的多环芳烃溶液)中,磁力搅拌萃取30min后取出,放入200μL乙腈的解吸池中静态解吸20min.解吸液采用流动相为乙腈:水(80:20,V/V),流速为1mL/min,检测波长为200nm的色谱条件进行分离分析,以峰面积进行定量.2结果与讨论2.1萃取头的孔径结构表征用扫描电子显微镜(SEM)对所制备的萃取头形态进行了表征,如图1所示.从图1中可以看出,所制备的萃取头连续、均匀、致密,表面有大小不一的孔径结构,可吸附多环芳烃化合物进行富集.2.2spme萃取条件的优化不同萃取时间、解析时间、盐浓度对多环芳烃化合物萃取效率的影响见图2.2.2.1萃取时间的影响萃取时间是影响SPME萃取效率的一个重要因素,在0～90min范围内,考察萃取时间对萃取效率的影响.从图2(a)中可以看出,随萃取时间的延长,萃取效率先逐渐提高,后稳定在一个高度.萘、联苯和菲都是在60min时接近最大萃取效率,随后萘和菲基本保持在这一富集效率;而只有联苯出现了缓慢下降.根据SPME非平衡理论2.2.2解吸量的变化考察了0～50min内解吸时间对萃取效率的影响,从图2(b)中可以看出,随着解吸时间的不断延长,解吸量也不断增大;当解吸时间达到20min后,样品的萃取效率变化不明显.相对于萃取时间来说,解吸过程要快得多,这可能跟涂层的孔径结构和大比表面积有关.为了达到最佳的解吸效果,选取解吸时间为20min.2.2.3盐浓度对萃取头-偶极相互作用的影响为考察盐浓度对多环芳烃类化合物萃取效率的影响,在萃取液中分别加入10、50、100g/L的氯化钠.从图2(c)中可以看到,随盐浓度的增加,萃取效率逐渐降低.说明了溶液盐浓度对Poly(MAA-EDMA)萃取头与多环芳烃分子之间存在的电荷诱导偶极-偶极相互作用产生的影响,不利于其在萃取头表面上吸附;而且,由于多环芳烃有较稳定的共轭结构,不易受到较高盐浓度的影响2.3spme-hplc-hplc-hplc-hplc联合spme-hplc的化合物成分分析对比研究了HPLC法直接进样和Poly(MAA-EDMA)萃取头SPME-HPLC法萃取进样的灵敏度,如图3所示.经过SPME-HPLC,3种多环芳烃化合物有比较明显的富集效果;萘、联苯和菲的富集倍数分别达到12、91和52倍,极大地提高了分析检测的灵敏度.在优化的萃取条件下,对方法的线性范围、检出限和精密度进行了考察,结果如表1所示.由表1可知,3种多环芳烃化合物在10～4000μg/L范围内线性关系较好(R2.4加标回收率.用所建立的分析方法对河南科技学院西湖水进行检测,均未检出多环芳烃化合物.准确加入不同浓度的多环芳烃标准溶液,同时作空白样品,确定加标回收率.表2为各加标浓度的回收率结果,加标回收率在100.8%～108.9%之间,可满足分析要求.3多环芳烃的制备本文建立了一种新型的Poly(MAA-EDMA)萃取头固相