品中多環(huán)芳烴時(shí)色素干擾的去除方法

1、第5期張軍等，分析紅樹(shù)植物樣品中多環(huán)芳婭時(shí)色累干擾的去除方法 6?S 廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Journal of Xiamen University (Natural Science)分析紅樹(shù)植物樣品中多環(huán)芳烽時(shí)色素干擾的去除方法張軍，袁東星，洪有為（近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家直點(diǎn)實(shí)聆室（廈門(mén)大學(xué)）廈門(mén)大學(xué)環(huán)境科學(xué)研究中心祁建廈門(mén)361005）摘要：建立了一種用于分析紅楊植物樣品中PAHs含2007-04-03金干®奔墓金建貧自倫B學(xué)蕩金點(diǎn)項(xiàng)目(D02-OCO2)W» j|: yu«ndxO xmu. cdu. cn的萃取液凈化方法采用傲玻輔助萃取搓對(duì)紅廚槓物樣品中

2、的 PAHs進(jìn)行萃取將萃取液中的葉綠索皂化，再用（）asi5> HLB反相固相萃取小柱富集PAHs>使之與葉綠素皂化產(chǎn)物 等雜質(zhì)分離以二氯甲烷梳說(shuō)PAHs后用GC-MS®定著代物回收率莊75.2%107. 9%之間.RSD為0.5%85% 檢出限范國(guó)為0.17-2. 35 ng/g關(guān)ftifl:多環(huán)芳爛;色素干擾.紅鞫植物中圖分類(lèi)號(hào)：0 657. 631（） 657. 32文猷標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0438-0479（2007）054）674-05第5期張軍等，分析紅樹(shù)植物樣品中多環(huán)芳婭時(shí)色累干擾的去除方法 6?S 第5期張軍等，分析紅樹(shù)植物樣品中多環(huán)芳婭時(shí)色累干擾的去除

3、方法 6?S 多環(huán)芳& （Polycyclic Aromatic Hydrocarbonst PAHs）化合物是一類(lèi)廣泛存在于環(huán)境中的甭要的化 學(xué)污染物一。環(huán)境樣品經(jīng)預(yù)處理后,PAHs樣品萃取 液中除了目標(biāo)組分外一般還含有其它來(lái)自基體的干 擾物質(zhì)如果不做進(jìn)一步凈化處理而直接測(cè)定,往往形 響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，且對(duì)分析儀器造成損害環(huán)境水 體土壌沉積物等樣殆的萃取液通?？刹捎秒x心微 孔殞過(guò)濾或柱色譜等方法凈化,但是這些方法單一地 應(yīng)用于植物樣品萃取茨的凈化時(shí),效果卻不理想因?yàn)?大多數(shù)植物舉露在空代中的表面部分都覆蓋看蠟質(zhì)和 脂肪層，植物組織中還存在大雖的葉綠素和胡蘿卜 索等植物色索這些脂類(lèi)物

4、質(zhì)和色素具有較高的疏水 性易與PAHs-同被萃取，對(duì)依據(jù)譜圖進(jìn)行的定量 測(cè)定產(chǎn)生嚴(yán)直的干擾，并對(duì)檢測(cè)器的相關(guān)部件造成嚴(yán) 更污染.目前采用的嚴(yán)膠滲透色譜法（Gel Permeation Chromatography»GPC）凈化效果雖然較好"但雄該 方法的操作步驟較為復(fù)雜實(shí)驗(yàn)所用材料和設(shè)備均較 昂貴不施完全満足實(shí)際工作的需要.Dugay等采用 甲苯超聲萃取植物樣品皂化后用固相萃取小柱凈化. GC-MS®定，但此過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)本研究采用徽波萃 取、皂化和HLB SPE反相固相萃取小柱凈化 相結(jié)合的方法對(duì)植物樣品的萃取液進(jìn)行凈化.Oasis HLB 小柱的吸附劑是 Pol

5、ydivinylben-iene-ca-N-vi- nylpyrrnlidnn -類(lèi)大孔共聚化合物其顯著轄性是對(duì) 于親水性和親脂性化合物同時(shí)具有強(qiáng)的保留性能結(jié) 構(gòu)中大最存在的兀鍵作用力對(duì)于親休PAHs化合物 具有良好的吸附選擇性其親水基團(tuán)同時(shí)吸附極性較 強(qiáng)的干擾組分但可通過(guò)極性靑劑洗脫去除這些干擾 組分從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)PAHs試液的凈化1實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器與試劑MSP-1000型微波萃取儀，配備該公司的專利萃 取罐（美國(guó)CEM公司）$ HP6890-5973 GC-MS聯(lián)用系 統(tǒng)（美國(guó) Agilent 公司卄 30 mXO. 25 mm HP-5 MS 石 英毛細(xì)管柱（涂層厚0. 25畑，美國(guó)S

6、upelco公司 HP8543紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（狹縫寬度1 nm美國(guó) Agilent公司卄固相萃取裝置（美國(guó)Supelco公司卄真 空泵；Oasis H1JB固相萃取小柱（200 mg,容積6 mL,美國(guó)Waters公可h恒溫水?。ㄉ虾ａt(yī)療儀器五 D.PAHs 混標(biāo)樣品（EPA 610 Polynuclear Aromatic Hydrocarbons Mix蔡二氫危、危、茹菲藤、熒 惠、茁、苯井a(chǎn)恿、窟、苯并b熒恿、苯并k熒麗、苯 并0茁、苗并lCc.d茁.二苯并a.h枳苯并 濃度均為 10 pg/mL、替代物（Surrogate, Su：笊代危、笊代菲、笊代苗、亂代花，誑度均為20 Mg

7、/ mL）混標(biāo)樣品和內(nèi)標(biāo)樣品（Internal Standard,IS： M代 熒專濃度為20 pg/mL）均購(gòu)自美國(guó)Aldrich公司正 己烷、二氯甲烷丙酮、甲醇（HPLC級(jí)，美國(guó)Tedia公 司AKOH.無(wú)水NsSOMA. R. 上海五四化學(xué)試劑公 可）無(wú)水NSCl在使用前經(jīng)4509活化4血萃取和 凈化實(shí)驗(yàn)中使用的?？捌髅缶?509灼燒4 h以上 實(shí)驗(yàn)用水來(lái)自18 MQ凈水器（美國(guó)Millipore公司人 1.2儀器分析條件GC-FID參數(shù)，無(wú)分流進(jìn)樣逬樣凰1 氣化室 溫度2809 0 FID檢測(cè)器溫度300P.色譜性為HP 5MS石英毛細(xì)管柱戟?dú)鉃楦呒僋-流速為1. 0 mL/ min

8、.UV參數(shù)：石英比色皿1 cmift縫寬度1 nm；掃描 波長(zhǎng)350750 nm$掃描速率20 nm/sGC參數(shù):色譜柱為HP-5MS石英毛細(xì)管柱$無(wú)分 流進(jìn)樣進(jìn)樣艮2 氣化室溫度320X?柱箱初始溫 度60匸以159/min升溫至1509后以St/min升 溫至2201C再以10r/min升溫至300.恒溫10 min載氣為高純He.MS參數(shù)JO eV電子聶擊源離子源溫度230X： 傳輸線溫度3009.四極質(zhì)量分析器溫度1501.選擇 離子檢測(cè)（S】M）模式掃描質(zhì)量范圍（皿/廠為60 300質(zhì)譜譜圖庫(kù)為NIST庫(kù).2研究方法2.1紅樹(shù)植物樣品中PAHs的微波輔助萃取秋茄Karelia cui

9、cl） 鮮葉片除左雜物后分 別用鋁筆包好，置于105£烘箱中連續(xù)干燥24 h以除 去揮發(fā)性有機(jī)物衿卻至室溫后經(jīng)機(jī)械破碎過(guò)60目 銅篩，裝入聚乙烯樣品袋內(nèi)密封在04P冰箱中保 存準(zhǔn)確稱取10 g樣品植物樣品&于微波萃取罐中. 分別加入 520 /xg/mL Su 混標(biāo)和 510 pg/mLPAHs混標(biāo)將樣品混合均勻后于室溫下避光放置1 h加入50 mL丙伺己烷（3 : 2,by vol.）混合萃取溶 劑，封用萃取罐，于微波萃取系統(tǒng)中萃取，微波功率 1 000 W（】00%.從259開(kāi)始以15r/min升溫至 100X：后恒溫10 miru妙內(nèi)壓力為228393 kPa（15 2

10、5 psi）.將萃取罐取出后自於冷卻至內(nèi)恢復(fù)常壓. 將萃取液經(jīng)過(guò)填有io g無(wú)水NsSO.的漏斗過(guò)濾入 250 mL平底燒瓶中囊內(nèi)固體物以萃取溶劑洗滌兩 次，清洗液經(jīng)裝有Na：SO.的漏斗過(guò)濾后與萃取液合 并在609水浴中?？s至約0. 5 mL.2.2紅樹(shù)植物樣品萃取液的凈化在萃取液中加人20 mL皂化液（卬醇:2 mol/L KOH水溶液=80 : 20, by vol.）,在60C水浴中皂化 1 h,冷卻至室溫.在凈化裝置上裝上HLB萃取小柱， 用5 mL二氯甲烷活化萃取小柱的固定相，再分別用5 mb甲醇和水潤(rùn)洗將皂化后的萃取液以1 mL/min的 流速通過(guò)萃取小柱，持樣液全部通過(guò)柱子后用

11、10 mL 水以2 mL/min的流速洗去雜質(zhì)，再繼續(xù)抽 10 mim 最后以10 mL二氯甲烷以1 mL/min的流速洗脫將 洗脫液收集在濃縮試管中在60P水裕中誑縮至1 mL移入樣品瓶后加入5 pL 20pg/mL IS封好取 2.L樣品溶液詵行GC-MS漫定.2.3數(shù)據(jù)質(zhì)控制在本實(shí)驗(yàn)中，以20個(gè)樣品為一個(gè)批次，每批次中 加入質(zhì)量控制樣品包括方法空白樣空白加標(biāo)樣. 基體加標(biāo)樣、基體加標(biāo)平行樣和樣品平行樣在所有樣 品中均加入了 Su混標(biāo)，用以控制整個(gè)分析過(guò)程的回 收率通過(guò)目標(biāo)化合物與標(biāo)準(zhǔn)樣品的質(zhì)譜圖對(duì)照作 PAHs的定性分析通過(guò)替代物與目標(biāo)物的譜峰面積 比和替代物的回收率等數(shù)據(jù)定量分析各PA

12、Hs含 *T.« 1 HLB柱凈化實(shí)驗(yàn)的因累和水平Tab. 1 Assignment of （actors ind levels for PAHs clorrupwith HLB column因*水平A/%BC/mLI90 二氯甲燒5D80 正己烷10ID 70 V(正戊烷 :V(二氯甲«) = 1 : 120*2 HLB柱凈化實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析Tab. 2 U (31) matrix aaociated with analytical results ofPAHs cleirvup with HLB column列號(hào)實(shí)驗(yàn)編號(hào) 'A&X%)123111I69.22

13、InQ73.03IinQI69.840i094,85n0m88.360ini90.37niim85.98naI84.39IDai082.9盯70.783.381.391.281.983.684.479.881.3極差20.53.52.3AR.為4種Su的平均回收率）r n 2出1其中A'. 為水平，的Su平妙回收率f為水平，在一列中出現(xiàn)的鑽次其 余類(lèi)推.第5期張 軍尊:分析紅樣品中多環(huán)芳垃時(shí)色索干擾的去除方法 677 «3 HLB柱凈化實(shí)臉結(jié)果的方墨分析Tab. 3 A NOVA table for results of PAHs clean-up with HLB colu

14、mn2015101520253035變異來(lái)源農(nóng)方和自由度均方F值星*性檢驗(yàn)皂化汝中甲靜的含（A653.52326.8174.7/KC0.01挽脫潤(rùn)組成（B20.6210.35.5洗脫劑用（G10.425.22,83.721.9總和688.28 Fo.t>(2.2)-99. 00.第5期張 軍尊:分析紅樣品中多環(huán)芳垃時(shí)色索干擾的去除方法 677 f/rnin圖1植椅基庫(kù)中PAHs的GGFID色譜圖標(biāo)樣4基體加標(biāo)樣未經(jīng)HLB柱凈化c基體加標(biāo)樣經(jīng)HLBft凈化1. Napt2. Acy«3. Ace>4. Flu*5. Phe.6 Ant*7. Fit. 8 Pyr. 9. B

15、aA. 10. Chr« 11. BbF. 12. BkF* 13. BaP. M.InP.15. DiA.16. BgPiSul. di« - Acemphthene Su2.- Phenanthrene. Su3 du-Cnrysene«Su4 du-peryleneFig. 1 GC-FID chromatogrami of PAHs in plant matrixz第5期張 軍尊:分析紅樣品中多環(huán)芳垃時(shí)色索干擾的去除方法 677 第5期張 軍尊:分析紅樣品中多環(huán)芳垃時(shí)色索干擾的去除方法 677 3結(jié)果與討論3.1紅樹(shù)植物樣品萃取液的凈化條件選擇 影響色素凈

16、化效果和目標(biāo)物回收率的主要因素有 3個(gè):A.皂化液中甲醇的含量洗脫劑組成$C挽脫 劑用量采用正交設(shè)計(jì)輛定實(shí)驗(yàn)方案以4種Su的平 均回收率作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)各因素 的方差和Su平均回收率大小來(lái)選擇最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條 件表1中列出3個(gè)因素實(shí)際選取的水平實(shí)驗(yàn)結(jié)果和 方差分析結(jié)果分別列于表2、3從袤3的方養(yǎng)分析結(jié)果可以看出各個(gè)條件中對(duì) Su平均回收率最具顯著性影響的因索是皂化液，即皂 化液中甲醇含決定目標(biāo)物的回收率從表2的數(shù)據(jù) 可知第4、5和6號(hào)方奚的條件較優(yōu)根據(jù)最佳平均回 收率確定第4號(hào)方案的條件為凈化實(shí)驗(yàn)條件，即在植 物的微波萃取液中加人20 mL皂化液（甲醇:2 mol/ L KOH水

17、瘩液=80 : 20,by vol.）.在60P水浴中皂 化1 h以HLB固相萃取小柱凈化以10 mL二氯甲 烷洗脫目標(biāo)物.3.2凈化效果的GC-FID分析為了更清楚地觀察同一樣品萃取液經(jīng)HLB拄凈 化前后的效果采用GC-F1D對(duì)凈化前后的萃取液進(jìn) 行測(cè)定，色譜圖見(jiàn)圖1 其中圖la為】6種PAHs標(biāo)準(zhǔn) 樣品的譜圖，圖1-b.c分別為樣品萃取液未經(jīng)凈化和 凈化后的譜圖從圖】b中可以看岀未經(jīng)過(guò)HLB柱凈化的樣品 萃取液中含有大量干擾物質(zhì)對(duì)5環(huán)PAHs化合物測(cè) 定的形響尤其嚴(yán)重這些可被代化的干擾物質(zhì)還會(huì)對(duì) 質(zhì)譜儀的離子源造成嚴(yán)重污染在未經(jīng)凈化的樣品萃 取液中還含有植物色索等高沸點(diǎn)組分這些組分雖然 不

18、被氣化不進(jìn)人色譜柱卻會(huì)沉枳在進(jìn)樣口內(nèi)對(duì)后樣品萃取液山萃取液經(jīng)皂化和HLB柱凈化山 空白Fig. 2 UV-Vis spectra of samples續(xù)樣品的測(cè)定產(chǎn)生干擾而從圖lc中可看出使用 HLB小柱進(jìn)行凈化是十分有效的若以雜質(zhì)的峰面積 計(jì)算，去除效率在98%以上，尤其是保留時(shí)間2432 min之間的色譜峰十分濟(jì)晰,PAHs峰與剩余的不多 的雜質(zhì)峰基本分離.33凈化效果的可見(jiàn)分光光度分析取5 mL萃取液以正己烷稀釋至200 mL另取5 mL經(jīng)2. 2步驟凈化后的萃取液溶劑轉(zhuǎn)換為200 mL 正己烷涪液分別取萃取液和凈化液各1 mL繪制縈 外可見(jiàn)吸收光諧圖并與全程空白樣品溶液的紫外- 可見(jiàn)吸

19、收譜圖進(jìn)行對(duì)照.圖2顯示的是350750 nm第5期張 軍尊:分析紅樣品中多環(huán)芳垃時(shí)色索干擾的去除方法 677 第5期張 軍尊:分析紅樣品中多環(huán)芳垃時(shí)色索干擾的去除方法 677 表4 GC-MS怯雷定樣品中PAHs的回收率.RSD和方法檢出限(n-7<0.01) Tab. 4 Recovery»RSD and MDL of GC-MS detection for PAHs化合物平均回收率/%（"3RSD /%(刃3)方法檢出限MDL /(ng/g.dm)(n«7)務(wù)76.73.21.7二氫蔻75.22.50.76«7&13.40.80a84

20、.12.61.4菲80.33.82.4恵89.«5.10. 2989.42.81.880,82.71.2車(chē)并腺99.12.30.3391.13.00. 96苯并Cb»M101.74.B0. 88苯并k熒惠107.92,90. 50萃井加93.62.70.17 .苗并l23vd茁9L93.80.18二苯并a>hM93.33.10.61査并Bh門(mén)花91.82.60.55 678 廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自於科學(xué)版)2007 年波長(zhǎng)區(qū)間的各樣品的吸收譜圖從圖中可以看出葉綠 索在667 nm處的吸收峰經(jīng)過(guò)皂化和凈化處理后基本 去除在400500 nm出現(xiàn)的一組峰為類(lèi)胡蘿卜素的 吸收峰&

21、quot;7】經(jīng)過(guò)HUB柱凈化后也被部分去除 3.4 植物樣品中PAHs的GCMS法測(cè)定取3份平行的植物樣品的基體加標(biāo)樣經(jīng)萃取和 凈化后進(jìn)行GC MS測(cè)定，用于考察方法的準(zhǔn)確度和 精密度其中4沖Su加標(biāo)最均為100 ng.測(cè)得Su平 均回收率在85. 2%103. 7%之間.RSD在2. 5% 7.0%之間符合數(shù)據(jù)質(zhì)量控制要求.取16種PAHs 加標(biāo)量各為5 ng的植物樣品平行樣7份采用優(yōu)化條 件進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算信噪比S/N-3(p<0. 01)時(shí)的方法 檢岀限列于均列于表4結(jié)果衰明，本方法的檢出限 范圈為0.17-2. 4 ng/g.回收率和RSD均達(dá)到數(shù)據(jù)質(zhì) 量控制要求.4結(jié)論本研究采

22、用微波輔助萃取法茅取PAHs,利用皂 化反應(yīng)和Oasis ® HLB反相固相萃取小柱富集純化 相結(jié)合的方法去除植切樣品萃取液中的色素等雜質(zhì)， 方法檢岀限達(dá)到0. 17235 ng/g>PAHs回收率在 75.2%107.9%之何，為測(cè)定植物類(lèi)樣品中的PAHs 含量提供了一種準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的方法參考文獻(xiàn)：1 Suess M J The environmental load and cycle of polycyclic aromatic hydrocarbonsJ J Science of the Total Environment.1976.6,239-250.2 Harvey R

23、 G. Polycyclic aromatic hydrocarbonsfM. New York： Wiley Press 1996.Page D S» Gilfillan E S. Faster J C.z «1. Mngrnv lzf tissue sodium and potassium ion concentrations as suble- thal indicators of oil stress in mangrove treesC/Pro ceedings of the 1985 International Oil Spill Conference 1985

24、:391-393.4 B6er B. Anomalous pneumatophores and adventitious roots of Avicennia marina (Forssk. ) Vierh. Mangroves two years after the 1991 Gulf War oil spill in Saudi Arabia J Marine Pollution Bulletin*1993«27：207-*21L5j Dugay A. Herrcnknecht C.Czok M. New procedure for elective extraction of

25、polycyclic aromatic hydrocarbons in plants for gas chromatographic-mass spectrometric analy- 4J J Chromatogr A.2OO2.958J7.6 于彥彬萬(wàn)述偉譚培功OASIS HLBB8相萃取高 效液相色譜柱后斯生爻光檢良花生中黃曲BU B2.G1 和 G2J色譜<2004*22(6)>658.7 李權(quán)龍克東星陳樂(lè)瞽代物和內(nèi)標(biāo)物在環(huán)境樣品分析 中的作用及應(yīng)用J 海洋環(huán)境科<2002.21(4)x46- 49.8 楊敏文快速測(cè)定柏物葉片葉垛累含量方法的探討J 光借實(shí)驗(yàn)? .20

26、02.4(LS),478-481.負(fù)健劉建國(guó)類(lèi)胡蘿卜索的分析測(cè)定J青島化工學(xué)院 學(xué)報(bào)2001.3(22),223-227. 678 廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自於科學(xué)版)2007 年 678 廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自於科學(xué)版)2007 年A Clean up Method of Pigment Interferes for PAHsin Mangrove Plant SamplesZHANG Jun,YUAN Dong-xing" ,HONG You-wei(State Key Laboratory of Marine Environmental Science.Environmental Scienc

27、e Research Center.Xiamen University Xiamen 361005 «China)Abstract ； Hydrophilic products of chlorophylls through saponification can be removed from extracts of plant samples by Oasis HLB reversed solid-phaae extraction cartridge. Based on this an extraction and clean up method for PAHs in mangr

28、ove plant samples had been developed After undergoing microwave assisted solvent extraction.the extracts reacted with saponifing solution (2 mol/L KOH in methanol-water«80 : 2O»by vol. ).and a clean up of pigments was performed with Oasis HLB reversed solid-phase extraction cartridges. The

29、 pigment interferes were not remained on the “midge and the retained PAHs were eluted with dichloromethane and determined with GOMJi. The raneji of average recovery of surroffates.RSD and method detection limit of spiked samples were found to be 75. 2% to 107. 9% 0 S% to & 5% and 0.17 to 2. 35 n

30、g/g<respectively. Chlorophylls and carotenoid could be eliminated to a great extent from the plant extracts for PAHa detectionKey Words： polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)>pigments interferesimangrove分析紅樹(shù)植物樣品中多環(huán)芳烴時(shí)色素干擾的去除方法mHnsig1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 WAHfAHGDATA作者:作者單位:刊名：英文刊名:年，卷（期）:張軍，袁東星