动态、静态液相微萃取法测定水中烷基酚

苗万强（齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000）

动态、静态液相微萃取法测定水中烷基酚

苗万强（齐齐哈尔市环境监测中心站 黑龙江 齐齐哈尔 161000）

采用动态、静态液相微萃取与气相色谱-质谱联用方法测定水中烷基酚。

动态液相微萃取；静态液相微萃取；烷基酚；测定

液相微萃取（Liquid Phase Microextraction，LPME）技术集采样、萃取和浓缩于一体，灵敏度高，操作简单，而且还具有快捷，廉价，所需的有机溶剂极少等特点，是一项环境友好的样品前处理新技术，特别适合于环境样品中痕量、超痕量污染物的测定。

动态液相微萃取（Dynamic Liquid Phase Microextraction，DLPME）是用微量进样器抽取一定量溶剂后，将微量进样器针头浸入到水样中，抽取水样进入针头，停留一定时间，让水样中的目标物分配进入进样器内壁上的有机溶剂相；而后推出水样但不推出溶剂，如此反复数次，最后将有机溶剂相进入GC-MS分析。

静态液相微萃取（Static Liquid Phase Microextraction，SLPME），即直接利用悬挂在色谱微量进样器针头或Teflon棒端的有机溶剂对溶液中的分析物直接进行萃取，这种方法一般比较适合于萃取较为洁净的液体样品或气体样品。

烷基酚（Alkylphenol，AP）系列，是已经得到确证的环境内分泌干扰物之一，它可以扰乱激素平衡而且能够对人或动物以及其后代产生有害影响的外源性物质。我国是一个AP的消费大国，而且其中大部分的AP流入水体。因此，监测水体中AP污染情况非常必要。

1 实验部分

1.1 仪器与药品

1.1.1 仪器 气相色谱/质谱联用仪 （GC/MS）（QP 2010 Plus），日本岛津公司；DB-5石英涂壁毛细管柱 （30m×0.25mm-id，膜厚0.25μm）；顶空瓶

1.1.2 药品 辛基酚OP标准品（93%，东京化成工业株式会社）；甲醇（色谱纯，天津市科密欧化学式剂有限公司）

1.2 实验方法

1.2.1 标准溶液配制

电子分析天平称取0.0502gOP标样，用无水甲醇溶解，定容到50ml容量瓶中，溶液浓度1mg/ml，作为标准储备溶液。然后用标准储备溶液分别配制浓度为0.01、0.1、1、2、5、10μg/L等一系列标准溶液（用蒸馏水稀释定容），待用。

1.2.2 动态液相微萃取方法萃取水样中的OP

取上述标液15ml放入20ml顶空瓶中，把磁力搅拌子放到顶空瓶中，用5μl微量进样器取一定体积的萃取剂，将进样器针头插入用硅橡胶垫片封口的顶空瓶中，抽取模拟水样至5μl，然后推出水样，一次萃取过程仅用数秒。为提高萃取的重现性，萃取操作需连续进行，每次萃取的时间尽量保持一致。如此反复一定次数后，取萃取剂进GC-MS进行检测分析。

1.2.3 静态液相微萃取方法萃取水样中的OP

取上述标准溶液15ml装入20ml顶空瓶中，放入磁力搅拌子.用5μl气相色谱微量进样器取一定体积萃取剂，将进样器针头插入用硅橡胶垫片封口的顶空瓶中，在进样针的针头上套一个3mm长的聚四氟乙烯管（内径0.5mm，外径1.5mm）。在将进样器的针头浸没于溶液中，并将进样针固定。之后，将萃取剂从进样针中推出，使其悬挂在针尖，开动磁力搅拌器。萃取到指定时间后，再将萃取剂慢慢的吸入进样针，直接进入到GC-MS进行分离检测。

1.2.4 动态液相微萃取条件优化

（1）萃取时间

取浓度为10μg/L的OP标液，萃取时间分别为3、5、8、10、15min；

（2）萃取温度

取浓度为10μg/LOP标液，萃取温度分别为20、25、30、35、40℃；

（3）pH值的影响

取浓度为10μg/L的OP标液，加入浓度为6%的盐酸调解其酸度为2、3、4、5、6；

（4）有机溶剂体积的影响

取浓度为10μg/LOP标液，抽取有机溶剂体积分别为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0μl。

1.2.5 静态液相微萃取条件优化

（1）萃取溶剂

由于氯仿对OP的溶解性较大且能以较大的液滴长时间悬挂在溶液中，本实验选择氯仿作萃取剂

（2）萃取时间

取浓度为10μg/L的OP标液，萃取时间分别为10、15、20、25、30min，萃取温度25℃，氯化钠100g/L，萃取剂3.0μl。

（3）萃取温度

取浓度为10μg/L的OP标液，萃取温度分别为20、25、30、35、40℃，萃取时间10min，氯化钠100g/L，萃取剂3.0μl。

（4）液滴体积

取浓度10μg/L的OP标液，液滴体积分别为2、2.5、3、3.5、4μl，萃取时间10min，氯化钠100g/L，萃取温度为25℃。

（5）离子强度

取浓度10μg/L的OP标液，加入氯化钠浓度分别为0、50、100、150、200g/L，萃取时间10min，萃取温度为25℃，氯仿3.0μl。

1.2.6 辛基酚GC-MS测定

1.2.6.1 色谱条件：

程序升温：初始温度100℃，以25℃/min速率升至200℃，恒温3min。进样口温度250℃，不分流时间20min，氦气作载气，载气流速1ml/min，汽化室温度250℃，恒流方式，真空补偿，脉冲压力241.15kPa。

1.2.6.2 质谱条件：

质谱离子源轰击电压70eV，离子源温度230℃，发射电流150μA，气相色谱接口温度250℃，检测器电压450V，电离方式为EI，扫描方式为选择离子扫描（SIM），离子碎片106.8、134.9、148.9、206。

2 结果与讨论

2.1 动态液相微萃取条件优化

2.1.1 萃取溶剂体积选择

对于动态液相微萃取来说，萃取主要发生在微量进样器针头内壁的萃取剂液膜相与吸入进样器的水相之间。增大萃取溶剂的体积，有利于针头内壁萃取溶剂液膜的更新，提高萃取效率，有利于提高方法的灵敏度，萃取效果较好。保证萃取溶剂体积与吸入的水样体积之和恒定为5μl，在其它条件不变的情况下，考察了萃取溶剂体积对萃取效果的影响（如图1所示）。从图1可以看出，萃取溶剂当溶剂体积大于1.5μl时，萃取效果反而降低，这可能是由于萃取溶剂体积增大时，进入进样器的水相体积减小，进而导致萃取量的减小。在1～2 μl范围内，萃取率最高，萃取效果也很稳定，因此，选择1.5μl作为萃取溶剂体积。

2.1.2 萃取温度选择

一般来说，温度对液相微萃取有两方面的影响：升高温度，分析物向有机相的扩散系数增大，扩散速度随之增大，同时加强了对流过程，升温有利于缩短达平衡的时间；但是，升温会使分析物的分配系数减小，导致其在溶剂中的萃取量减少。所以，实验时应兼顾萃取时间和萃取效果，寻找最佳的工作温度。如图2所示在二氯甲烷所能承受的温度范围内，在30℃～35℃上峰面积基本稳定达到最大，当萃取温度到40℃时，峰面积降低的很快，这说明有很大一部分二氯甲烷已挥发。我们采用35℃作为萃取温度。

图1 萃取溶剂体积对峰面积的影响

图2 萃取温度对峰面积影响

2.1.3 萃取时间选择

动态LPME的萃取过程，是多次更新萃取有机相和水相的过程。随着萃取次数的增加，更多的目标物进入进样器内的二氯甲烷中，水样体积相对于进样器容积来说是大大过量的，要在进样器内达到萃取平衡需要相当多次的萃取，耗费时间长。液相微萃取有时不是平衡状态下的萃取技术，虽然在平衡时可以获得最大灵敏度，但是对于精密而准确的分析来说，需要根据实验中的重现性进行考虑。实际工作中，只要方法的重现性好，可在达到萃取平衡前取样测定，合适的萃取时间可以加强萃取率，但是时间也不能过长，否则会使有机溶剂挥发或溶解降低萃取率。从图3可以看出萃取时间在5min的时候达到最大，在5min中之后开始下降，所以萃取时间选择5min即可。

图3 萃取时间对峰面积的影响

2.1.4 pH影响

调整样品溶液pH值，可以提高酸性或碱性分析物的灵敏度。控制溶液的pH值能够改变一些酸性或碱性分析物在溶液中的电离平衡，改变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转变，以减少它们在水中的溶解度，增加它们在有机相中的分配。在对辛基酚进行动态液相微萃取反萃取时，控制较小的pH值，使溶液中的烷基酚类化合物以分子形式存在，减少了其在水中溶解度，从而提高了萃取率。从图4可以看出pH对萃取率影响很大，由图可知一般pH应选在2～4之间，在pH为4的时候达到最大，我们可以把值定为4。

2.2 静态液相微萃取条件优化

2.2.1 萃取时间选择

在室温20℃，液滴体积为3.0μl，盐效应为100g/L，萃取时间为15min条件下，OP萃取量为最大，如图5所示。

图4 pH对峰面积的影响

图5 萃取时间对峰面积的影响

2.2.2 萃取温度选择

当萃取温度为30℃时，液滴体积为3.0μl，萃取时间为10min，盐效应为100g/L条件下，OP萃取量达到最大值，如图6所示。

图6 萃取温度对峰面积的影响

2.2.3 萃取液滴体积选择

选择液滴体积2、2.5、3.0、3.5、4.0μl5个水平的考察，液滴体积为3.0μl时为最佳液滴体积，如图7所示。

图7 液滴体积对峰面积的影响

2.2.4 离子强度选择

本实验取0、50、100、150、200g/L NaCl5个浓度水平考察离子强度的影响，OP萃取量在50g/L最大，如图8所示。

图8 离子强度对峰面积的影响

3 结论

本实验采用动态、静态液相微萃取与气相色谱-质谱联用方法确定了测定水中OP的最佳条件为：

（1）动态液相微萃取法最佳条件：萃取体积1.5μl，萃取温度35℃，萃取时间5min，pH值为4。

（2）静态液相微萃取法最佳条件：萃取时间15min，萃取温度30℃，液滴体积3.0μl，离子强度为50g/L

两种萃取方法各有优点，可根据具体实际情况选择相应的方法。液相微萃取方法测定水中的OP具有装置简单，富集倍数高，易操作，选择性高等优点，适合于环境水中OP的检测，同时也为检测水中其他烷基酚类有机物提供了参考方法，有较大的应用价值。

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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

苗万强（1963-），男，本科，高级工程师，现从事环境监测工作。