苗萬強(qiáng)（齊齊哈爾市環(huán)境監(jiān)測中心站 黑龍江 齊齊哈爾 161000）

動(dòng)態(tài)、靜態(tài)液相微萃取法測定水中烷基酚

苗萬強(qiáng)（齊齊哈爾市環(huán)境監(jiān)測中心站 黑龍江 齊齊哈爾 161000）

采用動(dòng)態(tài)、靜態(tài)液相微萃取與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法測定水中烷基酚。

動(dòng)態(tài)液相微萃取；靜態(tài)液相微萃??；烷基酚；測定

液相微萃?。↙iquid Phase Microextraction，LPME）技術(shù)集采樣、萃取和濃縮于一體，靈敏度高，操作簡單，而且還具有快捷，廉價(jià)，所需的有機(jī)溶劑極少等特點(diǎn)，是一項(xiàng)環(huán)境友好的樣品前處理新技術(shù)，特別適合于環(huán)境樣品中痕量、超痕量污染物的測定。

動(dòng)態(tài)液相微萃?。―ynamic Liquid Phase Microextraction，DLPME）是用微量進(jìn)樣器抽取一定量溶劑后，將微量進(jìn)樣器針頭浸入到水樣中，抽取水樣進(jìn)入針頭，停留一定時(shí)間，讓水樣中的目標(biāo)物分配進(jìn)入進(jìn)樣器內(nèi)壁上的有機(jī)溶劑相；而后推出水樣但不推出溶劑，如此反復(fù)數(shù)次，最后將有機(jī)溶劑相進(jìn)入GC-MS分析。

靜態(tài)液相微萃取（Static Liquid Phase Microextraction，SLPME），即直接利用懸掛在色譜微量進(jìn)樣器針頭或Teflon棒端的有機(jī)溶劑對溶液中的分析物直接進(jìn)行萃取，這種方法一般比較適合于萃取較為潔凈的液體樣品或氣體樣品。

烷基酚（Alkylphenol，AP）系列，是已經(jīng)得到確證的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物之一，它可以擾亂激素平衡而且能夠?qū)θ嘶騽?dòng)物以及其后代產(chǎn)生有害影響的外源性物質(zhì)。我國是一個(gè)AP的消費(fèi)大國，而且其中大部分的AP流入水體。因此，監(jiān)測水體中AP污染情況非常必要。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與藥品

1.1.1 儀器 氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀 （GC/MS）（QP 2010 Plus），日本島津公司；DB-5石英涂壁毛細(xì)管柱 （30m×0.25mm-id，膜厚0.25μm）；頂空瓶

1.1.2 藥品 辛基酚OP標(biāo)準(zhǔn)品（93%，東京化成工業(yè)株式會(huì)社）；甲醇（色譜純，天津市科密歐化學(xué)式劑有限公司）

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

電子分析天平稱取0.0502gOP標(biāo)樣，用無水甲醇溶解，定容到50ml容量瓶中，溶液濃度1mg/ml，作為標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。然后用標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液分別配制濃度為0.01、0.1、1、2、5、10μg/L等一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液（用蒸餾水稀釋定容），待用。

1.2.2 動(dòng)態(tài)液相微萃取方法萃取水樣中的OP

取上述標(biāo)液15ml放入20ml頂空瓶中，把磁力攪拌子放到頂空瓶中，用5μl微量進(jìn)樣器取一定體積的萃取劑，將進(jìn)樣器針頭插入用硅橡膠墊片封口的頂空瓶中，抽取模擬水樣至5μl，然后推出水樣，一次萃取過程僅用數(shù)秒。為提高萃取的重現(xiàn)性，萃取操作需連續(xù)進(jìn)行，每次萃取的時(shí)間盡量保持一致。如此反復(fù)一定次數(shù)后，取萃取劑進(jìn)GC-MS進(jìn)行檢測分析。

1.2.3 靜態(tài)液相微萃取方法萃取水樣中的OP

取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液15ml裝入20ml頂空瓶中，放入磁力攪拌子.用5μl氣相色譜微量進(jìn)樣器取一定體積萃取劑，將進(jìn)樣器針頭插入用硅橡膠墊片封口的頂空瓶中，在進(jìn)樣針的針頭上套一個(gè)3mm長的聚四氟乙烯管（內(nèi)徑0.5mm，外徑1.5mm）。在將進(jìn)樣器的針頭浸沒于溶液中，并將進(jìn)樣針固定。之后，將萃取劑從進(jìn)樣針中推出，使其懸掛在針尖，開動(dòng)磁力攪拌器。萃取到指定時(shí)間后，再將萃取劑慢慢的吸入進(jìn)樣針，直接進(jìn)入到GC-MS進(jìn)行分離檢測。

1.2.4 動(dòng)態(tài)液相微萃取條件優(yōu)化

（1）萃取時(shí)間

取濃度為10μg/L的OP標(biāo)液，萃取時(shí)間分別為3、5、8、10、15min；

（2）萃取溫度

取濃度為10μg/LOP標(biāo)液，萃取溫度分別為20、25、30、35、40℃；

（3）pH值的影響

取濃度為10μg/L的OP標(biāo)液，加入濃度為6%的鹽酸調(diào)解其酸度為2、3、4、5、6；

（4）有機(jī)溶劑體積的影響

取濃度為10μg/LOP標(biāo)液，抽取有機(jī)溶劑體積分別為1.0、1.5、2.0、2.5、3.0μl。

1.2.5 靜態(tài)液相微萃取條件優(yōu)化

（1）萃取溶劑

由于氯仿對OP的溶解性較大且能以較大的液滴長時(shí)間懸掛在溶液中，本實(shí)驗(yàn)選擇氯仿作萃取劑

（2）萃取時(shí)間

取濃度為10μg/L的OP標(biāo)液，萃取時(shí)間分別為10、15、20、25、30min，萃取溫度25℃，氯化鈉100g/L，萃取劑3.0μl。

（3）萃取溫度

取濃度為10μg/L的OP標(biāo)液，萃取溫度分別為20、25、30、35、40℃，萃取時(shí)間10min，氯化鈉100g/L，萃取劑3.0μl。

（4）液滴體積

取濃度10μg/L的OP標(biāo)液，液滴體積分別為2、2.5、3、3.5、4μl，萃取時(shí)間10min，氯化鈉100g/L，萃取溫度為25℃。

（5）離子強(qiáng)度

取濃度10μg/L的OP標(biāo)液，加入氯化鈉濃度分別為0、50、100、150、200g/L，萃取時(shí)間10min，萃取溫度為25℃，氯仿3.0μl。

1.2.6 辛基酚GC-MS測定

1.2.6.1 色譜條件：

程序升溫：初始溫度100℃，以25℃/min速率升至200℃，恒溫3min。進(jìn)樣口溫度250℃，不分流時(shí)間20min，氦氣作載氣，載氣流速1ml/min，汽化室溫度250℃，恒流方式，真空補(bǔ)償，脈沖壓力241.15kPa。

1.2.6.2 質(zhì)譜條件：

質(zhì)譜離子源轟擊電壓70eV，離子源溫度230℃，發(fā)射電流150μA，氣相色譜接口溫度250℃，檢測器電壓450V，電離方式為EI，掃描方式為選擇離子掃描（SIM），離子碎片106.8、134.9、148.9、206。

2 結(jié)果與討論

2.1 動(dòng)態(tài)液相微萃取條件優(yōu)化

2.1.1 萃取溶劑體積選擇

對于動(dòng)態(tài)液相微萃取來說，萃取主要發(fā)生在微量進(jìn)樣器針頭內(nèi)壁的萃取劑液膜相與吸入進(jìn)樣器的水相之間。增大萃取溶劑的體積，有利于針頭內(nèi)壁萃取溶劑液膜的更新，提高萃取效率，有利于提高方法的靈敏度，萃取效果較好。保證萃取溶劑體積與吸入的水樣體積之和恒定為5μl，在其它條件不變的情況下，考察了萃取溶劑體積對萃取效果的影響（如圖1所示）。從圖1可以看出，萃取溶劑當(dāng)溶劑體積大于1.5μl時(shí)，萃取效果反而降低，這可能是由于萃取溶劑體積增大時(shí)，進(jìn)入進(jìn)樣器的水相體積減小，進(jìn)而導(dǎo)致萃取量的減小。在1～2 μl范圍內(nèi)，萃取率最高，萃取效果也很穩(wěn)定，因此，選擇1.5μl作為萃取溶劑體積。

2.1.2 萃取溫度選擇

一般來說，溫度對液相微萃取有兩方面的影響：升高溫度，分析物向有機(jī)相的擴(kuò)散系數(shù)增大，擴(kuò)散速度隨之增大，同時(shí)加強(qiáng)了對流過程，升溫有利于縮短達(dá)平衡的時(shí)間；但是，升溫會(huì)使分析物的分配系數(shù)減小，導(dǎo)致其在溶劑中的萃取量減少。所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)兼顧萃取時(shí)間和萃取效果，尋找最佳的工作溫度。如圖2所示在二氯甲烷所能承受的溫度范圍內(nèi)，在30℃～35℃上峰面積基本穩(wěn)定達(dá)到最大，當(dāng)萃取溫度到40℃時(shí)，峰面積降低的很快，這說明有很大一部分二氯甲烷已揮發(fā)。我們采用35℃作為萃取溫度。

圖1 萃取溶劑體積對峰面積的影響

圖2 萃取溫度對峰面積影響

2.1.3 萃取時(shí)間選擇

動(dòng)態(tài)LPME的萃取過程，是多次更新萃取有機(jī)相和水相的過程。隨著萃取次數(shù)的增加，更多的目標(biāo)物進(jìn)入進(jìn)樣器內(nèi)的二氯甲烷中，水樣體積相對于進(jìn)樣器容積來說是大大過量的，要在進(jìn)樣器內(nèi)達(dá)到萃取平衡需要相當(dāng)多次的萃取，耗費(fèi)時(shí)間長。液相微萃取有時(shí)不是平衡狀態(tài)下的萃取技術(shù)，雖然在平衡時(shí)可以獲得最大靈敏度，但是對于精密而準(zhǔn)確的分析來說，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的重現(xiàn)性進(jìn)行考慮。實(shí)際工作中，只要方法的重現(xiàn)性好，可在達(dá)到萃取平衡前取樣測定，合適的萃取時(shí)間可以加強(qiáng)萃取率，但是時(shí)間也不能過長，否則會(huì)使有機(jī)溶劑揮發(fā)或溶解降低萃取率。從圖3可以看出萃取時(shí)間在5min的時(shí)候達(dá)到最大，在5min中之后開始下降，所以萃取時(shí)間選擇5min即可。

圖3 萃取時(shí)間對峰面積的影響

2.1.4 pH影響

調(diào)整樣品溶液pH值，可以提高酸性或堿性分析物的靈敏度?？刂迫芤旱膒H值能夠改變一些酸性或堿性分析物在溶液中的電離平衡，改變一些分析物在溶液中的存在形式，使其更多的向中性分子方向轉(zhuǎn)變，以減少它們在水中的溶解度，增加它們在有機(jī)相中的分配。在對辛基酚進(jìn)行動(dòng)態(tài)液相微萃取反萃取時(shí)，控制較小的pH值，使溶液中的烷基酚類化合物以分子形式存在，減少了其在水中溶解度，從而提高了萃取率。從圖4可以看出pH對萃取率影響很大，由圖可知一般pH應(yīng)選在2～4之間，在pH為4的時(shí)候達(dá)到最大，我們可以把值定為4。

2.2 靜態(tài)液相微萃取條件優(yōu)化

2.2.1 萃取時(shí)間選擇

在室溫20℃，液滴體積為3.0μl，鹽效應(yīng)為100g/L，萃取時(shí)間為15min條件下，OP萃取量為最大，如圖5所示。

圖4 pH對峰面積的影響

圖5 萃取時(shí)間對峰面積的影響

2.2.2 萃取溫度選擇

當(dāng)萃取溫度為30℃時(shí)，液滴體積為3.0μl，萃取時(shí)間為10min，鹽效應(yīng)為100g/L條件下，OP萃取量達(dá)到最大值，如圖6所示。

圖6 萃取溫度對峰面積的影響

2.2.3 萃取液滴體積選擇

選擇液滴體積2、2.5、3.0、3.5、4.0μl5個(gè)水平的考察，液滴體積為3.0μl時(shí)為最佳液滴體積，如圖7所示。

圖7 液滴體積對峰面積的影響

2.2.4 離子強(qiáng)度選擇

本實(shí)驗(yàn)取0、50、100、150、200g/L NaCl5個(gè)濃度水平考察離子強(qiáng)度的影響，OP萃取量在50g/L最大，如圖8所示。

圖8 離子強(qiáng)度對峰面積的影響

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用動(dòng)態(tài)、靜態(tài)液相微萃取與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法確定了測定水中OP的最佳條件為：

（1）動(dòng)態(tài)液相微萃取法最佳條件：萃取體積1.5μl，萃取溫度35℃，萃取時(shí)間5min，pH值為4。

（2）靜態(tài)液相微萃取法最佳條件：萃取時(shí)間15min，萃取溫度30℃，液滴體積3.0μl，離子強(qiáng)度為50g/L

兩種萃取方法各有優(yōu)點(diǎn)，可根據(jù)具體實(shí)際情況選擇相應(yīng)的方法。液相微萃取方法測定水中的OP具有裝置簡單，富集倍數(shù)高，易操作，選擇性高等優(yōu)點(diǎn)，適合于環(huán)境水中OP的檢測，同時(shí)也為檢測水中其他烷基酚類有機(jī)物提供了參考方法，有較大的應(yīng)用價(jià)值。

〔1〕鄧南勝，吳峰等.環(huán)境中的內(nèi)分泌干擾物〔M〕.化學(xué)工業(yè)出版社，2004：6-9.

〔2〕彭俊華.環(huán)境雌激素辛基酚檢測的研究進(jìn)展〔M〕.國外醫(yī)學(xué)衛(wèi)生學(xué)分冊，2004：31-37.

〔3〕Cano，J.M.；Marin，M.L.；Sanchez，A.Determination of adipate plasticizers in polyvinyl chloride by microwave-assisted extraction〔J〕.J.Chormatogr A 2002，963（12），401～409.

〔4〕MA，Mottaleb；Abedin，M.I.Benzeneand anilinein environmental water samples by headspace solid phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry〔J〕.Chinese Science Bulletin.2006，25（13），95～99.

Determination of alkylphenols by DLPME and SLPME coupled with GC-MS

MiaoWanqiang（Environment Monitoring Center Station of Qiqihar City Qiqihar HeiLongjiang 161005）

In this paper，Alkylphenol were determined by Dynamic Liquid Phase Microextraction and Static Liquid Phase Microextraction coupled with GC-MS method in water samples．

DLPME SLPME Alkylphenol Determination

X832

A

1674-263X（2016）01-0042-04

2016-03-15

苗萬強(qiáng)（1963-），男，本科，高級工程師，現(xiàn)從事環(huán)境監(jiān)測工作。