方克鳴， 吳小華， 陳建榮

(1．浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，浙江金華 321004;2．浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，浙江金華 321004)

基于中空纖維的液相微萃取方法是近年發(fā)展起來的分離富集的一種新技術(shù)［1］，它較好地克服了液-液萃取法中有機(jī)溶劑消耗量大［2］、固相(微)萃取法中儀器裝置昂貴［3］的缺點(diǎn)，具有消耗有機(jī)溶劑少、操作方便、成本低廉、富集效果好等優(yōu)點(diǎn)［4］．該方法將萃取劑固定在中空纖維的微孔結(jié)構(gòu)中，形成分離相-萃取劑-接收相的三液相狀態(tài)，由于微孔結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大顆粒雜質(zhì)、大分子化合物的阻擋，使被富集物質(zhì)在三相中傳遞，達(dá)到分離富集的目的［5］．

吡蟲啉(1-(6-氯-3-吡啶基甲基)-N-硝基咪唑-2-亞胺，1-((6-chloro-3-pyridinyl)methyl)-N-nitro-imidazolidinimine)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的硝基亞甲基類內(nèi)吸殺蟲劑，會(huì)對(duì)人類和哺乳動(dòng)物產(chǎn)生慢性的毒理效應(yīng)［6］．該農(nóng)藥會(huì)隨著水流的運(yùn)動(dòng)污染水體，因此對(duì)水體中吡蟲啉含量的測(cè)定很有必要．測(cè)定吡蟲啉含量的方法有酶聯(lián)免疫吸附法［7］、電化學(xué)方法［8］、氣相色譜法［9］和高效液相色譜法［10］等．這些方法中，有的對(duì)大批量的樣品具有快速檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，但檢測(cè)方法對(duì)儀器和操作技術(shù)要求較高，掌握和應(yīng)用難度較大;或者有的方法前處理比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)、費(fèi)工，效率不夠高．

本文將聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維三液相微萃取與高效液相色譜法聯(lián)用測(cè)定水樣中吡蟲啉的含量，采用耐氧化性、抗污染性好的聚偏氟乙烯材質(zhì)的中空纖維［11］進(jìn)行液相微萃取，方法簡(jiǎn)便，富集效果好，可用于江水和塘水中痕量吡蟲啉的測(cè)定．

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1儀器和試劑

Waters高效液相色譜儀(美國(guó)，Waters公司);HJ-6磁力攪拌器(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司);微量進(jìn)樣器;Milli-Q Academic純水儀(密理博中國(guó)有限公司)．

吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg·mL-1):準(zhǔn)確稱取0．100 0 g吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品，用水定容至100 mL;工作溶液(2 μg·mL-1)由標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋而成．聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維(金華中科膜工程有限公司)，內(nèi)徑 800 μm，纖維孔徑 0．2 μm，壁厚50 μm．甲醇(色譜純，國(guó)藥集團(tuán));正辛醇、異辛醇、環(huán)己烷、磷酸二氫鉀、氫氧化鉀等均為分析純，且均經(jīng)過濾膜過濾．實(shí)驗(yàn)用水為Milli-Q純水儀制超純水．

1．2 實(shí)驗(yàn)方法

1．2．1 聚偏氟乙烯中空纖維三液相微萃取

將聚偏氟乙烯中空纖維截成4 cm的小段，置于超純水中，超聲清洗5 min，烘干備用．

取一定量的吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)溶液于25 mL比色管中，加入5 mL 0．25 mol·L-1KOH 溶液，用水稀釋至刻度，然后轉(zhuǎn)入相應(yīng)大小的稱量瓶中，放入磁子．將一段聚偏氟乙烯中空纖維在正辛醇溶液中浸泡10 s，取出后插入含有接收相溶液的微量進(jìn)樣器針頭，推入接收相溶液，使其從另一頭溢出，并用止水夾夾住，倒扣于稱量瓶中，磁力攪拌10 min，取出，松開夾子，用微量進(jìn)樣器抽出中空纖維腔體中的接收相進(jìn)行液相色譜分析．

1．2．2 高效液相色譜分析

色譜柱為 C18-AR-Ⅱ，4．6 mm ×150 mm;流動(dòng)相 V(甲醇)∶V(水)=70∶30;流速為0．8 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)為 271 nm;進(jìn)樣量為20 μL．

1．2．3 樣品測(cè)定

江水和塘水樣品，經(jīng)過濾后取20 mL，加入5 mL 0．25 mol·L-1KOH溶液，按上述步驟操作進(jìn)行吡蟲啉的分離和分析．

2 結(jié)果與討論

2．1 吡蟲啉的光譜特性

圖1 吡蟲啉的紫外-可見吸收光譜

吡蟲啉經(jīng)紫外可見吸收光譜(UV-Vis)掃描，在271 nm處有最大吸收波長(zhǎng)(見圖1)．因此，選擇271 nm為吡蟲啉檢測(cè)波長(zhǎng)．

2．2 吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的色譜圖

對(duì)照吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的色譜圖(見圖2和圖3)可知，保留時(shí)間為2．273 s的峰為吡蟲啉的色譜峰，在上述色譜條件下樣品組分的分離效果良好．

圖2 吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖

圖3 樣品的色譜圖

2．3 聚偏氟乙烯中空纖維的選擇

聚偏氟乙烯中空纖維有干法制備和濕法制備的2種，它們的外觀具有很大的差別:干法制備的硬、管壁厚;濕法制備的軟、管壁?。?jīng)過試驗(yàn)，濕法制備的聚偏氟乙烯中空纖維具有更好的分離富集效果(見圖4)．這是由于濕法制備的聚偏氟乙烯中空纖維在制備時(shí)有一個(gè)快速脫溶劑的過程，使聚合物表層破裂、開孔，形成孔隙，生成膜表面的孔結(jié)構(gòu)，在表層之下聚集的高分子因凝固劑與溶劑的雙向擴(kuò)散而快速固化，形成多空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．

2．4 萃取劑的選擇

由于要形成三液相狀態(tài)，中間的萃取劑相要選擇具有疏水性的有機(jī)溶劑．本文試驗(yàn)了正辛醇、異辛醇、環(huán)己烷，結(jié)果顯示揮發(fā)性低的正辛醇具有最好的效果(見圖4)．

圖4 萃取劑及中空纖維制法對(duì)萃取效率的影響

2．5 分離相和接收相的確定

吡蟲啉是一種二元弱堿，在中性和微酸性的介質(zhì)中穩(wěn)定，在堿性介質(zhì)中會(huì)發(fā)生水解，介質(zhì)堿性越強(qiáng)水解越快．在堿性的土壤或水體中，水解是吡蟲啉主要的降解行為之一．吡蟲啉在0．05 mol·L-1KOH溶液中以分子形式存在，溶解度小，因此以0．05 mol·L-1KOH溶液為分離相．以0．01 mol·L-1KH2PO4溶液作為接收相，可以控制接收相溶液為微酸性，有利于吡蟲啉在接收相中的溶解和富集．

2．6 萃取時(shí)間對(duì)萃取效率的影響

萃取是吡蟲啉從分離相到接收相的一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，需要一定的時(shí)間來完成這個(gè)分配過程，時(shí)間越長(zhǎng)越有利于吡蟲啉的富集，但過長(zhǎng)的萃取時(shí)間容易造成萃取劑的損失，使分析結(jié)果的穩(wěn)定性變差．本實(shí)驗(yàn)研究了萃取時(shí)間對(duì)萃取效率的影響，結(jié)果見圖5．從圖5可見，隨著萃取時(shí)間的增加，萃取效率增加，5 min后達(dá)到平衡，20 min后萃取效率有所下降．故選擇萃取時(shí)間為10 min．

圖5 萃取時(shí)間對(duì)萃取效率的影響

2．7 分析特性

當(dāng)分離相為0．05 mol·L-1KOH溶液、接收相為0．01 mol·L-1KH2PO4溶液、富集 20 mL 樣品時(shí)，方法的檢測(cè)限(3σ)為 0．4 ng·mL-1，工作曲線的線性范圍為0．4～160 ng·mL-1，回歸方程為

其中，y和x分別代表峰高和吡蟲啉的質(zhì)量濃度．相關(guān)系數(shù)為0．997 9(見圖6)，富集倍數(shù)為22．75倍，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5．2%(n=10，ρ(吡蟲啉)=40 ng·mL-1)．

2．8 水樣中的吡蟲啉及其回收率測(cè)定

對(duì)水樣按上述實(shí)驗(yàn)方法分別進(jìn)行吡蟲啉含量測(cè)定及回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表1．

3 結(jié)論

建立了濕法制聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維液相微萃取-高效液相色譜法測(cè)定水樣中痕量吡蟲啉的方法．該方法具有操作簡(jiǎn)便、富集效率高等特點(diǎn)．改變分離相、接收相和萃取劑，本方法還可用于水樣中其他痕量有機(jī)污染物的測(cè)定．

圖6 工作曲線

表1 水樣中吡蟲啉含量測(cè)定和回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=3)

［1］Pedersen-Bjergaard S，Rasmussen K E．Liquid-liquid-liquid microextraction for sample preparation of biological fluids prior to capillary electrophoresis［J］．Anal Chem，1999，71(14):2650-2656．

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