邱昊田, 鄭寧寧, 方權(quán)輝, 林梅英, 周孫英(福建醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州 350122)

鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(di(2-ethylhexyl)phathalate,DEHP)作為廣泛使用的增塑劑,存在于聚乙烯塑料、橡膠、食品包裝材料、醫(yī)用血袋和膠管、兒童玩具、清潔劑和日常護(hù)理用品中,可以通過多種途徑遷移至食品中[1,2]。DEHP也是一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,若在人體內(nèi)長期累積會(huì)引發(fā)激素失調(diào)[3,4]。由于DEHP在樣品中的含量往往很低以及復(fù)雜基體的干擾,所以檢測前需對樣品進(jìn)行有效的富集和除雜。液-液萃取、固相萃取(solid phase extraction,SPE)是最廣泛應(yīng)用的樣品前處理方法,但也存在低選擇性、低容量和消耗較多有機(jī)溶劑等缺點(diǎn)。因此,不斷開發(fā)高選擇性、高效率的萃取材料具有重要的研究意義。

本文以另一種方法合成了一種GO-MAA-MIP,具有較高的吸附容量和選擇性,并建立了一種MIP-SPE-HPLC檢測DEHP的方法。在GO的N,N-二甲基甲酰胺(N,N-dimethylformamide,DMF)溶液中,以DEHP為模板分子、MAA為功能單體,采用沉淀聚合法合成具有分子印跡功能的GO復(fù)合材料GO-MAA-MIP,并將材料應(yīng)用于牛奶塑料包裝袋中DEHP的萃取,聯(lián)用HPLC進(jìn)行檢測。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

LC-20A高效液相色譜儀(日本島津制作所);Ultimate?XB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm,月旭科技(上海)股份有限公司);Tecnai G2 F20場發(fā)射透射電子顯微鏡(TEM,美國FEI公司);Avatar 330 FT-IR紅外光譜儀(德國Thermo Nicolet公司);DF-101 S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);Neofuge 23R高速離心機(jī)(力康發(fā)展(香港)有限公司);DZF-6050真空干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);水浴恒溫振蕩器(常州國華電器有限公司);HSC-24A氮吹儀(天津市恒奧科技發(fā)展有限公司)。

過氧化氫(30%,質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、乙醇(95%)、濃硫酸(98%)、磷酸(85%)、高錳酸鉀(99.5%)、DMF(99.5%)、MAA(98%)、偶氮異丁腈(2,2-azobisisobutyronitrile,AIBN,99%)、DEHP(99%)、鄰苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP,99%)、鄰苯二甲酸丁二酯(dibuty phthalate,DBP,99%)、鄰苯二甲酸二戊酯(diamyl phthalate,DAP,99%)、正己烷(97%)均為分析純(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);甲醇(色譜純,西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司);乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene dimethacrylate,EDMA,分析純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司);石墨粉(98%,北京百靈威科技有限公司)。本地某品牌塑料袋裝牛奶購于校園超市。

1.2 實(shí)驗(yàn)過程

1.2.1GO的制備

在Hummers法[20]的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),步驟如下:配制9∶1(v/v)的濃硫酸-濃磷酸200 mL,冰浴下緩慢加入1.5 g石墨粉,攪拌混勻,在30 min內(nèi)分次加入9 g高錳酸鉀。繼續(xù)冰浴下反應(yīng)4 h,溫度升至35 ℃反應(yīng)1 h,升溫至50 ℃繼續(xù)反應(yīng)36 h。加冰水使溫度降為0～15 ℃,滴加30%的過氧化氫至溶液變?yōu)榱咙S色。以6 000 r/min的速度離心30 min,沉淀經(jīng)過水洗、丙酮沉淀、離心,重復(fù)多次直至呈中性。于50 ℃真空干燥3 h,得GO。

1.2.2石墨烯表面分子印跡材料的制備

印跡材料GO-MAA-MIP的合成:稱取0.45 g (1.16 mmol)DEHP、0.60 g (6.97 mmol)MAA,溶于10 mL DMF中,超聲脫氣10 min,靜置5 h。稱取0.12 g GO于250 mL圓底燒瓶中,加入110 mL DMF,超聲4 h,使GO分散于溶劑中。加入DEHP和MAA混合液,加入2.40 g交聯(lián)劑EDMA,超聲15 min,加入0.08 g AIBN。磁力攪拌,于70 ℃恒溫水浴中反應(yīng)24 h,制得黑色固體。用甲醇-乙酸(9∶1,v/v)回流12 h,乙醇反復(fù)洗滌呈中性,真空干燥后得到GO-MAA-MIP。

非印跡聚合物(non-molecularly imprinted polymer,NIP)GO-MAA-NIP的合成:不加模板分子,其他與制備GO-MAA-MIP方法相同。

印跡聚合物MAA-MIP的合成:不加GO,其他與制備GO-MAA-MIP方法相同。

1.2.3材料的表征

MAA-MIP、GO-MAA-MIP、GO分別與KBr固體壓片做紅外光譜圖。通過TEM觀察材料的微觀形貌。

1.2.4溶液的吸附

稱取10 mg GO-MAA-MIP于15 mL離心管中,用5 mL甲醇活化材料30 min,氮?dú)獯蹈?。加?0 mL含有一定濃度DEHP(或DEP、DBP、DAP)的甲醇-水(60∶40,v/v)溶液,每個(gè)濃度準(zhǔn)備3份平行樣。放入恒溫振蕩器中,于30 ℃振蕩120 min,以6 000 r/min的速度離心15 min,取上清液,經(jīng)0.22 μm有機(jī)相微孔濾膜過濾,用HPLC檢測。按公式(1)計(jì)算吸附量Q。平行做GO-MAA-NIP和MAA-MIP對照實(shí)驗(yàn)。

(1)

其中Q為聚合物的吸附量(mg/g);C0為吸附前溶液的濃度(mg/L);Ce為吸附后溶液的濃度(mg/L);V為樣品溶液的體積(L);m為吸附劑的質(zhì)量(mg)。

1.2.5實(shí)際樣品前處理和萃取

參照國家標(biāo)準(zhǔn)[21],將牛奶塑料包裝袋清冼干凈,剪碎烘干,稱取2 g包裝袋,置于具塞錐形瓶中,加入20 mL正己烷,超聲提取30 min,量取10 mL提取液,用氮?dú)獯蹈?用10 mL甲醇-水(60∶40,v/v)溶液溶解,加入10 mg活化后的GO-MAA-MIP,于30 ℃振蕩120 min,以6 000 r/min的速度離心15 min,去上清液,用10%(體積分?jǐn)?shù))的甲醇-水溶液渦旋1 min洗滌,以6 000 r/min的速度離心15 min,烘干,用1 mL甲醇-乙酸(9∶1,v/v)溶液振蕩45 min,以6 000 r/min的速度離心15 min,取上清。重復(fù)1次,合并洗脫液,經(jīng)0.22 μm有機(jī)相微孔濾膜過濾,HPLC檢測。

1.2.6HPLC條件

Ultimate?XB-C18色譜柱,柱溫為30 ℃,進(jìn)樣體積為10 μL,流動(dòng)相為甲醇-水(95∶5,v/v),流速為1.0 mL/min,紫外檢測波長為226 nm。

2 結(jié)果與討論

2.1 制備條件的優(yōu)化

GO具有大的比表面積、強(qiáng)的吸附能力以及表面的含氧極性基團(tuán),能夠吸附預(yù)聚體于其表面,在引發(fā)劑作用后,聚合反應(yīng)在GO表面發(fā)生,隨著聚合物分子鏈逐漸增長,GO-MAA的復(fù)合物從溶劑中沉淀下來。洗脫模板分子,得到表面分子印跡材料。

分別將GO分散于幾種不同的有機(jī)溶劑中,超聲4 h后過濾,試驗(yàn)結(jié)果表明,GO分散于甲醇、乙醇和乙腈中的質(zhì)量濃度為300～500 mg/L,在DMF中的質(zhì)量濃度約為1 000 mg/L。分別以甲醇、乙腈、DMF為溶劑合成3種GO-MAA-MIP,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在相同投料比例下,以甲醇或乙腈為溶劑時(shí),得到的聚合物為灰色粉末,因其分散性較小,體系中GO含量較少,其中部分單體(MAA、EDMA)自聚合,不能與GO有效共聚;以DMF為溶劑合成的產(chǎn)品為黑色粉末,GO在DMF中有更好的分散性,使預(yù)聚體與GO之間充分接觸,得到更有效的轉(zhuǎn)化率。所合成的GO-MAA-MIP對DEHP的最大吸附容量為28.7 mg/g,遠(yuǎn)高于Cheng等[19]在甲醇-乙腈混合溶劑中所合成的GO-MIP的飽和容量(1.0 mg/g)。

在GO-MAA-MIP形成過程中,不同的合成條件會(huì)影響材料的構(gòu)成,使分子印跡材料的吸附能力有所不同。因此,對模板分子與功能單體的比例、交聯(lián)劑的比例、溶劑用量等因素進(jìn)行了優(yōu)化。

2.1.1模板分子與功能單體的比例

功能單體與模板分子達(dá)到一定比例才能以氫鍵和分子間力等形成有效的相互結(jié)合的作用力,將模板分子締合于功能單體周圍,但是,當(dāng)MAA過多時(shí),功能單體會(huì)趨于自聚合而形成較多的非特異性結(jié)合位點(diǎn),會(huì)導(dǎo)致印跡因子下降。分別合成了n(DEHP)∶n(MAA)為1∶2、1∶4、1∶6、1∶8的4種GO-MAA-MIP。各材料的吸附效果如圖1所示,n(DEHP)∶n(MAA)為1∶6時(shí),GO-MAA-MIP的吸附量最大。

圖1 n(DEHP)與n(MAA)不同比例下合成的材料對DEHP的吸附效果Fig.1 Effects of adsorption for DEHP on various materials prepared with different ratios of n(DEHP)and n(MAA) DEHP:di(2-ethylhexyl)phthalate;MAA:methacrylic acid;Q:adsorption capacity.

圖2 不同交聯(lián)劑含量對合成的材料吸附DEHP效果的影響Fig.2 Effects of adsorption for DEHP on various materials prepared with different crosslinking contents GO:graphene oxide;MAA:methacrylic acid;MIP:molecularly imprinted polymer;NIP:non-molecularly imprinted polymer;EDMA:ethylene dimethacrylate.

2.1.2交聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)

分別以交聯(lián)劑EDMA占預(yù)聚體的75%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、80%、85%和90%合成GO-MAA-MIP和GO-MAA-NIP,其對DEHP的吸附效果見圖2。由圖2可知,當(dāng)EDMA占比為80%時(shí),吸附量最大。當(dāng)交聯(lián)劑用量過少時(shí),聚合物的交聯(lián)度較低,聚合物中有效印跡空穴太少,吸附量較小;而當(dāng)交聯(lián)劑用量多時(shí),預(yù)聚體中功能單體占比小,所結(jié)合模板分子相應(yīng)減少;另外,當(dāng)交聯(lián)劑的量過多時(shí),會(huì)在聚合物內(nèi)形成較密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將模板分子和功能單體形成的復(fù)合物緊緊地包裹在其中,會(huì)給模板分子的洗脫增加難度,甚至無法完全洗脫,導(dǎo)致吸附量減小。所以,選用EDMA占預(yù)聚體80%的比例進(jìn)行合成試驗(yàn)。

2.1.3溶劑的用量

溶劑用量不同影響聚合反應(yīng)的散熱效果,預(yù)聚體各組分在體系中濃度不同也影響聚合物的相對分子質(zhì)量,使最終材料的構(gòu)造不同,直接影響材料的吸附性能。分別在100、120和140 mL的DMF溶劑中合成GO-MAA-MIP和GO-MAA-NIP。產(chǎn)品的吸附效果見圖3,當(dāng)溶劑DMF體積為120 mL時(shí),吸附容量最大。在合成過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)溶劑的用量低于100 mL時(shí),產(chǎn)物呈凝膠狀,材料在使用中重現(xiàn)性差。

圖3 不同溶劑量中合成的材料對DEHP的吸附效果Fig.3 Effects of adsorption for DEHP on various materials prepared with different solvent volumes

綜上,合成GO-MAA-MIP的優(yōu)化條件為:GO含量為1 g/L,DEHP與MAA的物質(zhì)的量比為1∶6,交聯(lián)劑EDMA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%,DMF溶劑的體積為120 mL,于70 ℃反應(yīng)24 h。

圖4 MAA-MIP、GO-MAA-MIP和GO的紅外光譜圖Fig.4 Infrared spectra of MAA-MIP, GO-MAA-MIP,and GO

2.2 GO-MAA-MIP的表征

2.2.1紅外光譜表征

MAA-MIP、GO-MAA-MIP和GO 3種材料的紅外光譜圖如圖4所示,圖4中GO-MAA-MIP譜線的2 996、2 884、1 455、1 384 cm-1處為甲基吸收峰,1 731 cm-1處為羰基吸收峰,1 263和1 155 cm-1處為羧基和酯鍵的碳-氧鍵吸收峰,這幾種吸收峰來自MAA和EDMA中的相關(guān)基團(tuán);1 629 cm-1處為碳-碳雙鍵、1 049 cm-1處為醇或醚鍵的碳氧鍵的吸收峰,兩者來自GO中的相關(guān)基團(tuán)的吸收。所以,聚合物GO-MAA-MIP中兼有聚MAA和GO成份,說明兩種材料成功共聚。

圖5 (a和b)GO和(c和d)GO-MAA-MIP的TEM圖像Fig.5 Transmission electron microscopy (TEM)images of (a and b)GO and (c and d)GO-MAA-MIP

2.2.2電鏡圖

圖5是GO和GO-MAA-MIP的TEM圖。如圖5a和5b所示,GO為表面光滑的薄片層結(jié)構(gòu),圖5c和5d顯示GO-MAA-MIP的GO片層上沉積有聚合物。因此,GO-MAA-MIP是以GO片層結(jié)構(gòu)為載體在其表層形成MIP層,這樣的聚合物薄層結(jié)構(gòu)一方面可以擁有大的比表面積,增大吸附容量,另一方面也使分子印跡位點(diǎn)處于表層,有助于提高吸附或洗脫過程的傳質(zhì)速率。

2.3 GO-MAA-MIP吸附性能的考察

2.3.1靜態(tài)吸附試驗(yàn)

圖6 GO-MAA-MIP、GO-MAA-NIP和MAA-MIP對DEHP的吸附等溫線Fig.6 Adsorption isotherm of DEHP with GO-MAA-MIP,GO-MAA-NIP,and MAA-MIP

對質(zhì)量濃度范圍為5～60 mg/L的DEHP溶液分別進(jìn)行吸附試驗(yàn),結(jié)果如圖6所示,隨著溶液中DEHP質(zhì)量濃度的增加,吸附量隨之增加,質(zhì)量濃度大于40 mg/L后增長緩慢,增至50 mg/L后,材料對DEHP的吸附趨于飽和,此時(shí)吸附容量為28.7 mg/g。在整個(gè)吸附過程中,GO-MAA-MIP的吸附量明顯大于非印跡材料GO-MAA-NIP,表明GO-MAA-MIP對DEHP有更高的吸附能力。因?yàn)樵贕O-MAA-MIP制備過程中,MAA與DEHP之間以氫鍵、靜電引力等作用力將模板分子結(jié)合于功能單體周圍,聚合反應(yīng)結(jié)束后,將模板分子洗脫,在聚合物層中形成了與模板分子DEHP相匹配的空穴結(jié)構(gòu),因此GO-MAA-MIP除了具有與GO-MAA-NIP相同的非特異性吸附外,還存在對模板分子的印跡吸附位點(diǎn)。試驗(yàn)還對比了顆粒狀的材料MAA-MIP的等溫吸附情況(見圖6),其吸附容量低于GO-MAA-MIP。因?yàn)镚O-MAA-MIP是以薄片層結(jié)構(gòu)的GO為載體,在其表層上生成印跡聚合物層,具有納米材料GO大比表面積的特點(diǎn),同時(shí),印跡位點(diǎn)處于淺表層,目標(biāo)分子易于接近,能被較充分利用,所以這些優(yōu)勢使其吸附容量有很大提高。而MAA-MIP為顆粒狀,相對來說,其比表面積較小,另一方面埋在顆粒深處的印跡空穴位點(diǎn)也不能被充分利用。

用Langmuir(公式(2))與Freundlich(公式(3))兩種模型分析靜態(tài)吸附數(shù)據(jù)。

Q=KLQmCe/(1+KLCe)

(2)

Q=KFCe1/n

(3)

其中Q為聚合物的吸附量(mg/g);KL為Langmuir吸附分配系數(shù)(L/mg);Qm為聚合物的最大吸附量(mg/g);Ce為吸附后溶液的質(zhì)量濃度(mg/L);KF和n均為Freundlich參數(shù)。如表1所示,Langmuir比Freundlich方程有更好的相關(guān)系數(shù)(R2),GO-MAA-MIP材料對DEHP的吸附行為更符合Langmuir模型,表明聚合物對DEHP的吸附是單分子層吸附,聚合物表面結(jié)構(gòu)較均勻。

表1 Langmuir與Freundlich方程的等溫吸附參數(shù)Table 1 Adsorption isotherm constants for Langmuir and Freundlich equations

KLis the Langmuir constant related to the adsorption distribution;Qmis the maximum adsorption capacity of the adsorbent;KFis the adsorption equilibrium constant for the Freundlich equations;nis the Freundlich constant;R2is the correlation coefficient.

圖7 GO-MAA-MIP、MAA-MIP和GO-MAA-NIP對DEHP的吸附速率曲線Fig.7 Curves for adsorption rates of GO-MAA-MIP,MAA-MIP,and GO-MAA-NIP for DEHP

表2 準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)速率方程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)Table 2 Kinetic constants for pseudo-first-order rate and pseudo-second-order rate equations

K1is the adsorption rate constant for the pseudo-first-order rate equations;Qeis the adsorption capacity at adsorption equilibrium;K2is the adsorption rate constant for the pseudo-second-order rate equations;R2is the correlation coefficient.

2.3.2吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)

如圖7所示,經(jīng)過不同時(shí)間的萃取,GO-MAA-MIP對DEHP的吸附量在60 min內(nèi)快速增加,在120 min后達(dá)到吸附平衡。相對于顆粒狀的印跡材料MAA-MIP需要4 h趨于平衡(見圖7),GO-MAA-MIP吸附速率較快,是由于吸附位點(diǎn)位于材料的表層,傳質(zhì)快,提高了效率。同時(shí)從圖7中也可以看出,在任何時(shí)間段,GO-MAA-MIP的吸附量均明顯高于非印跡材料GO-MAA-NIP,也說明了GO-MAA-MIP除了非選擇性吸附外,還存在對模板分子的特異性吸附。

將吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程(公式(4))和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程(公式(5))進(jìn)行分析[22,23]。

Qt=Qe-Qee-k1t

(4)

(5)

其中Qt為t時(shí)刻的吸附量(mg/g);Qe為平衡吸附量(mg/g);e為數(shù)學(xué)常數(shù),為自然對數(shù)函數(shù)的底數(shù);t為吸附時(shí)間(min);k1為準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程吸附速率常數(shù)(1/min);k2為準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程吸附速率常數(shù)(g/(mg·min))。結(jié)果見表2,準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程的相關(guān)系數(shù)(R2)優(yōu)于準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,材料對DEHP的吸附動(dòng)力學(xué)更符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,表明GO-MAA-MIP吸附識(shí)別過程主要為化學(xué)吸附。

圖8 GO-MAA-MIP和GO-MAA-NIP對DEP、DBP、DAP和DEHP的吸附選擇性Fig.8 Adsorption selectivities of GO-MAA-MIP and GO-MAA-NIP for DEP,DBP,DAP,and DEHP DEP:diethyl phthalate;DBP:dibuty phthalate;DAP:diamyl phthalate.

2.3.3吸附選擇性試驗(yàn)

DEHP、DEP、DBP和DAP作為結(jié)構(gòu)類似物共同存在于溶液中,考察了GO-MAA-MIP對這4種組分的吸附選擇性,如圖8所示,GO-MAA-MIP對DEHP的吸附量較高,而對DEP、DBP和DAP的吸附量較小,表明印跡材料對DEHP具有較高的選擇性。非印跡材料GO-MAA-NIP對4種化合物吸附量相近,只存在非特異性吸附。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,GO-MAA-MIP聚合物層中存在DEHP的印跡位點(diǎn)。通過公式(6)計(jì)算印跡因子β。

β=QGO-MAA-MIP/QGO-MAA-NIP

(6)

結(jié)果見表3,DEHP的印跡因子為2.79。

表3 GO-MAA-MIP對DEHP的印跡因子Table 3 Imprinting factor of GO-MAA-MIP for DEHP

QGO-MAA-MIPandQGO-MAA-NIPare the adsorption capacities of GO-MAA-MIP and GO-MAA-NIP,respectively;βis the imprinting factor.

2.4 重復(fù)利用

同一批次合成的GO-MAA-MIP材料經(jīng)過甲醇-乙酸(9∶1,v/v)溶液洗脫、乙醇洗滌,烘干后再使用。結(jié)果顯示,連續(xù)5次重復(fù)使用后吸附容量沒有明顯下降,吸附容量保持90%以上。說明材料至少可重復(fù)使用6次。

圖9 不同條件下的DEHP的回收率Fig.9 Recoveries of spiked DEHP under different conditions a.volume of elution solvent;b.elution time;c.pH value of sample solution;d.mass concentration of NaCl in sample solution.

2.5 樣品萃取條件的優(yōu)化

對洗脫劑用量、洗脫時(shí)間、樣品溶液pH值和離子強(qiáng)度對回收率的影響作了考察。

分別用不同體積(0.5、1、2、3和4 mL)的甲醇-乙酸(9∶1,v/v)溶液洗脫萃取DEHP后的GO-MAA-MIP,回收率如圖9a所示,用多于2 mL洗脫液時(shí),回收率大于82%。

考察了20～120 min的洗脫時(shí)間對DEHP的洗脫效果,結(jié)果如圖9b所示,經(jīng)過長于40 min洗脫后,回收率大于84%。所以,選擇2 mL洗脫劑,洗脫時(shí)間為45 min。

在不同的酸度條件下,GO-MAA-MIP對DEHP的萃取回收率如圖9c所示,樣品溶液在pH7附近回收率較高。可能原因是,在pH較低的酸性溶液中,DEHP分子中氧原子質(zhì)子化,抑制了與吸附劑中的羧基形成氫鍵,而pH較高的環(huán)境下,吸附劑中羧基處于電離態(tài),也不利于與DEHP的氧原子形成氫鍵。本試驗(yàn)樣品在中性狀態(tài)提取,所以不需要調(diào)節(jié)pH值。

樣品溶液中加入不同質(zhì)量濃度的NaCl(0.1～0.7 g/L),GO-MAA-MIP對DEHP的萃取回收率如圖9d所示,在所考察的NaCl含量范圍內(nèi),DEHP的回收率大于83%。因此,本試驗(yàn)樣品溶液不需調(diào)節(jié)離子濃度。

2.6 方法評(píng)價(jià)

在牛奶袋空白樣品中添加不同質(zhì)量濃度的DEHP溶液,經(jīng)過1.2.5節(jié)方法處理后經(jīng)HPLC檢測,以吸收峰面積(Y)為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度(X,mg/L)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在0.5～50 mg/L范圍內(nèi),相關(guān)系數(shù)(R2)為0.997 9。分別以3倍和10倍信噪比(S/N)確定檢出限(LOD)和定量限(LOQ),分別為0.03和0.1 mg/L。

分別在牛奶袋空白樣品中添加3種濃度的DEHP,經(jīng)過提取和MIP-SPE,用HPLC檢測。每個(gè)濃度做6個(gè)平行試驗(yàn),考察方法的準(zhǔn)確度和精密度,回收率列于表4?；厥章蕿?1.6%～92.4%、RSDs為3.83%～6.95%。

表4 樣品中DEHP的加標(biāo)回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)Table 4 Spiked recoveries and RSDs of DEHP in the sample solution (n=6)

圖10 牛奶袋提取液的HPLC色譜圖Fig.10 HPLC chromatograms of the extracting solution of the milk bag a.before MIP-SPE;b.after MIP-SPE;c.spiked with 0.5 mg/L DEHP and treated with MIP-SPE.

2.7 實(shí)際樣品分析

牛奶包裝袋的提取液經(jīng)過GO-MAA-MIP萃取前、后,以及加標(biāo)并萃取后的HPLC色譜圖如圖10所示。經(jīng)過GO-MAA-MIP萃取后,DEHP的色譜峰明顯增強(qiáng),檢測到牛奶包裝袋提取液中DEHP含量為1.3 μg/g。如圖10c所示,在樣品中添加DEHP后,其吸收峰相應(yīng)增加。表明采用此印跡聚合物可對樣品溶液中DEHP進(jìn)行有效萃取,聯(lián)用HPLC可以實(shí)現(xiàn)檢測。

3 結(jié)論

本文采用沉淀聚合法,在DMF溶劑中成功地合成了以GO為載體的表面分子印跡材料,作為分散固相萃取吸附劑,應(yīng)用于樣品前處理過程中塑化劑鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)的萃取,具有較高的選擇性和吸附容量。以片層結(jié)構(gòu)的碳納米材料GO為載體基質(zhì),使模板分子的印跡位點(diǎn)均勻分布在GO表面的高聚物薄層中,比傳統(tǒng)顆粒狀的材料具有更大的比表面積,并提高了傳質(zhì)速率,可以克服傳統(tǒng)MIP傳質(zhì)速度慢、識(shí)別位點(diǎn)不能充分利用以及材料形貌不均勻等不足。為測定樣品中DEHP提供了一種前處理的新選擇。