中空纤维三液相微萃取_高效液相色谱法测定水样中吡虫啉_方克鸣.pdf

第 35 卷第 2 期浙江师范大学学报(自然科学版)Vol 35，No 22012 年 5 月Journal of Zhejiang Normal University(Nat Sci)May 2012文章编号:1001-5051(2012)02-0180-04中空纤维三液相微萃取-高效液相色谱法测定水样中吡虫啉*方克鸣1，吴小华1，陈建荣2(1 浙江师范大学 化学与生命科学学院，浙江 金华321004;2 浙江师范大学 地理与环境科学学院，浙江 金华321004)摘要:将聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维三液相微萃取与高效液相色谱法联用，建立了分离富集测定水样中吡虫啉的新方法 对聚偏氟乙烯中空纤维的种类、萃取剂、萃取时间等实验参数进行了优化，确立了以磷酸二氢钾溶液为接受相、聚偏氟乙烯中空纤维和正辛醇为介质的三液相微萃取，最佳条件下富集20 mL 样品溶液，用高效液相色谱法测定，吡虫啉的检测限为 0 4 ngmL1，吡虫啉的富集倍数为 22 75 倍 该方法可用于水样中痕量吡虫啉的测定关键词:中空纤维;聚偏氟乙烯;液相微萃取;吡虫啉;高效液相色谱法中图分类号:O652 62文献标识码:ADetermination of imidacloprid in water sample byhigh performance liquid chromatography withthree liquid-phase hollow fiber micro-extractionFANG Keming1，WU Xiaohua1，CHEN Jianrong2(1 College of Chemistry and Life Science，Zhejiang Normal University，Jinhua Zhejiang321004，China;2 College of Geography and Environ-mental Sciences，Zhejiang Normal University，Jinhua Zhejiang321004，China)Abstract:Combined polyvinylidene fluoride hollow fiber liquid phase microextraction with three high-perform-ance liquid chromatography，it was established new method of separation and enrichment determination of imi-dacloprid in water sample The PVDF hollow fiber type，extraction solvent，extraction time and other condi-tions were optimized，and the dipotassium hydrogen phosphate solution as the receiving phase to wet the legalsystem of PVDF hollow fibers and octyl alcohol as the medium of the three liquid-phase micro-extraction wereestablished Under the optimum conditions，the enrichment of 20 mL of sample solution，high-performanceliquid chromatography，the detection limit of imidacloprid was 0 4 ngmL1，imidacloprid-fold enrichmentfactor was 22 75 The method could be used to trace amounts of imidacloprid in water sample with satisfactoryresults*收文日期:2011-09-03;修订日期:2011-10-08基金项目:浙江省教育厅项目(Y200805654)作者简介:方克鸣(1979 )，男，浙江金华人，实验师 研究方向:分离富集;光谱分析Key words:hollow fiber;polyvinylidene fluoride(PVDF);liquid-phase micro-extraction;imidacloprid;high performance liquid chromatography基于中空纤维的液相微萃取方法是近年发展起来的分离富集的一种新技术1，它较好地克服了液-液萃取法中有机溶剂消耗量大2、固相(微)萃取法中仪器装置昂贵3 的缺点，具有消耗有机溶剂少、操作方便、成本低廉、富集效果好等优点4 该方法将萃取剂固定在中空纤维的微孔结构中，形成分离相-萃取剂-接收相的三液相状态，由于微孔结构可以实现对大颗粒杂质、大分子化合物的阻挡，使被富集物质在三相中传递，达到分离富集的目的5 吡虫啉(1-(6-氯-3-吡啶基甲基)-N-硝基咪唑-2-亚 胺，1-(6-chloro-3-pyridinyl)methyl)-N-nitro-imidazolidinimine)是农业生产中广泛使用的硝基亚甲基类内吸杀虫剂，会对人类和哺乳动物产生慢性的毒理效应6 该农药会随着水流的运动污染水体，因此对水体中吡虫啉含量的测定很有必要 测定吡虫啉含量的方法有酶联免疫吸附法7、电化学方法8、气相色谱法9 和高效液相色谱法10 等 这些方法中，有的对大批量的样品具有快速检测的优势，但检测方法对仪器和操作技术要求较高，掌握和应用难度较大;或者有的方法前处理比较复杂，费时、费工，效率不够高本文将聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维三液相微萃取与高效液相色谱法联用测定水样中吡虫啉的含量，采用耐氧化性、抗污染性好的聚偏氟乙烯材质的中空纤维11 进行液相微萃取，方法简便，富集效果好，可用于江水和塘水中痕量吡虫啉的测定1实验部分1 1仪器和试剂Waters 高效液相色谱仪(美国，Waters 公司);HJ-6 磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司);微量进样器;Milli-Q Academic 纯水仪(密理博中国有限公司)吡虫啉标准溶液(1 000 gmL1):准确称取 0 100 0 g 吡虫啉标准品，用水定容至 100 mL;工作溶液(2 gmL1)由标准溶液稀释而成 聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维(金华中科膜工程有限公司)，内径 800 m，纤维孔径 0 2 m，壁厚50 m 甲醇(色谱纯，国药集团);正辛醇、异辛醇、环己烷、磷酸二氢钾、氢氧化钾等均为分析纯，且均经过滤膜过滤 实验用水为 Milli-Q 纯水仪制超纯水1 2实验方法1 2 1聚偏氟乙烯中空纤维三液相微萃取将聚偏氟乙烯中空纤维截成 4 cm 的小段，置于超纯水中，超声清洗 5 min，烘干备用取一定量的吡虫啉标准溶液于25 mL 比色管中，加入 5 mL 0 25 molL1KOH 溶液，用水稀释至刻度，然后转入相应大小的称量瓶中，放入磁子 将一段聚偏氟乙烯中空纤维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进样器针头，推入接收相溶液，使其从另一头溢出，并用止水夹夹住，倒扣于称量瓶中，磁力搅拌10 min，取出，松开夹子，用微量进样器抽出中空纤维腔体中的接收相进行液相色谱分析1 2 2高效液相色谱分析色谱柱为 C18-AR-，4 6 mm 150 mm;流动相 V(甲 醇)V(水)=70 30;流 速 为0 8 mLmin1;检测波长为 271 nm;进样量为20 L1 2 3样品测定江水和塘水样品，经过滤后取 20 mL，加入5 mL 0 25 molL1KOH 溶液，按上述步骤操作进行吡虫啉的分离和分析2结果与讨论2 1吡虫啉的光谱特性图 1吡虫啉的紫外-可见吸收光谱181第 2 期方克鸣，等:中空纤维三液相微萃取-高效液相色谱法测定水样中吡虫啉吡虫啉经紫外可见吸收光谱(UV-Vis)扫描，在 271 nm 处有最大吸收波长(见图 1)因此，选择 271 nm 为吡虫啉检测波长2 2吡虫啉标准品和样品的色谱图对照吡虫啉标准品和样品的色谱图(见图 2和图 3)可知，保留时间为 2 273 s 的峰为吡虫啉的色谱峰，在上述色谱条件下样品组分的分离效果良好图 2吡虫啉标准品的色谱图图 3样品的色谱图2 3聚偏氟乙烯中空纤维的选择聚偏氟乙烯中空纤维有干法制备和湿法制备的 2 种，它们的外观具有很大的差别:干法制备的硬、管壁厚;湿法制备的软、管壁薄 经过试验，湿法制备的聚偏氟乙烯中空纤维具有更好的分离富集效果(见图 4)这是由于湿法制备的聚偏氟乙烯中空纤维在制备时有一个快速脱溶剂的过程，使聚合物表层破裂、开孔，形成孔隙，生成膜表面的孔结构，在表层之下聚集的高分子因凝固剂与溶剂的双向扩散而快速固化，形成多空网状结构2 4萃取剂的选择由于要形成三液相状态，中间的萃取剂相要选择具有疏水性的有机溶剂 本文试验了正辛醇、异辛醇、环己烷，结果显示挥发性低的正辛醇具有最好的效果(见图 4)吡虫啉 004 g/mL;KOH 005 mol/L;KH2PO40 01 mol/L图 4萃取剂及中空纤维制法对萃取效率的影响2 5分离相和接收相的确定吡虫啉是一种二元弱碱，在中性和微酸性的介质中稳定，在碱性介质中会发生水解，介质碱性越强水解越快 在碱性的土壤或水体中，水解是吡虫啉 主 要 的 降 解 行 为 之 一 吡 虫 啉 在 0 05molL1KOH 溶液中以分子形式存在，溶解度小，因此以 0 05 molL1KOH 溶液为分离相 以0 01 molL1KH2PO4溶液作为接收相，可以控制接收相溶液为微酸性，有利于吡虫啉在接收相中的溶解和富集2 6萃取时间对萃取效率的影响萃取是吡虫啉从分离相到接收相的一个动态过程，需要一定的时间来完成这个分配过程，时间越长越有利于吡虫啉的富集，但过长的萃取时间容易造成萃取剂的损失，使分析结果的稳定性变差 本实验研究了萃取时间对萃取效率的影响，结果见图 5 从图 5 可见，随着萃取时间的增加，萃取效率增加，5 min 后达到平衡，20 min 后萃取效率有所下降 故选择萃取时间为 10 min吡虫啉 004 gmL1正辛醇;KOH 005 molL1;KH2PO4001 molL1图 5萃取时间对萃取效率的影响281浙江师范大学学报(自然科学版)2012 年2 7分析特性当分离相为 0 05 molL1KOH 溶液、接收相为 0 01 molL1KH2PO4溶液、富集 20 mL 样品时，方法的检测限(3)为 0 4 ngmL1，工作曲线的线性范围为 0 4 160 ngmL1，回归方程为y=162 53x 379 73其中，y 和 x 分别代表峰高和吡虫啉的质量浓度相关系数为 0 997 9(见图 6)，富集倍数为22 75倍，相对标准偏差为 5 2%(n=10，(吡虫啉)=40 ngmL1)2 8水样中的吡虫啉及其回收率测定对水样按上述实验方法分别进行吡虫啉含量测定及回收实验，结果见表 13结论建立了湿法制聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维液相微萃取-高效液相色谱法测定水样中痕量吡虫啉的方法 该方法具有操作简便、富集效率高等特点 改变分离相、接收相和萃取剂，本方法还可用于水样中其他痕量有机污染物的测定图 6工作曲线表 1水样中吡虫啉含量测定和回收实验结果(n=3)样品加入量/(ngmL1)测定值/(ngmL1)回收率/%相对标准偏差/%江水04080224258071019814 35 6塘水04080935028541029514 85 3参考文献:1Pedersen-Bjergaard S，Rasmussen K E Liquid-liquid-liquid microextraction for sample preparation of biological fluids prior to capillary electro-phoresisJ Anal Chem，1999，71(14)2650-2656 2王拥军 分离富集M 开封:河南大学出版社，2008:80 3杨通在，罗顺忠 固相微萃取技术的现状与进展J 环境研究与监测，2006，9(1):1-7 4魏超，卢珩俊，陈梅兰，等 中空纤维三相液相微萃取-高效液相色谱法测定水中的 4 种酚类化合物J 色谱，2011，29(1):54-58 5Marcel M 膜技术基本原理 M2 版 李琳，译 北京:清华大学出版社，1999:138-140 6张红，张丽华，毛江胜，等 土壤中吡虫啉残留量 HPLC 测定方法的研究 J 山东农业科学，2004(6):56-57 7彭方毅，姜海蓉，陈远翔，等 吡虫啉的酶联免疫吸附分析方法研究J 分析化学，2010，38(12):1737-1741 8李容，蒋晓丽，池永明，等 吡虫啉在聚 L-酪氨酸修饰电极上的电化学行为及其测定 J 分析测试学报，2010，29(5):502-506 9李广领，姜金庆，王自良，等 气相色谱法检测卷心菜中啶虫脒和吡虫啉残留 J 西北农业学报，2010，19(9):71-74 10赵洁，何强，孔祥虹，等 固相萃取-高效液相色谱法测定枸杞子中吡虫啉残留量 J 西安理工大学学报，2009，25(2):235-237 11努内斯 S P，派内曼 K V，马润宇，等 化学工业中的膜技术 M 北京:化学工业出版社，2005:16(责任编辑薛荣)381第 2 期方克鸣，等:中空纤维三液相微萃取-高效液相色谱法测定水样中吡虫啉