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【热点文章推荐】疏水性低共熔溶剂超声辅助分散液液微萃取高效液相色谱法测定环境水中的除草剂残留

疏水性低共熔溶剂超声辅助分散液液微萃取高效液相色谱法测定环境水中的除草剂残留



赵桐桐,郭振幅,孙艳红,王素利*

(河北北方学院河北省农产品食品质量安全分析重点实验室,河北张家口  075000)

摘要


    建立了疏水性低共熔溶剂超声辅助分散液液微萃取(DES-UA-DLLME)高效液相色谱法测定环境水中除草剂的农药残留分析方法。通过对不同种类低共熔溶剂的萃取效率进行筛选,以正癸酸(氢键给体)与四丁基氯化铵(氢键受体)在3:1形成的疏水性低共熔溶剂萃取效率最高,并且对影响萃取的一些参数(DES的体积、超声萃取时间、离心时间以及水样pH值等)进行优化。在最优条件下,最小检出限和定量限分别为0.0260.057 µg/L0.090.19 µg/L,添加回收率和相对标准偏差(RSD)分别为80.597.6%2.87.8%,并且应用于实际环境样本的检测,同时进行添加回收率实验,回收率为85.0% 99.3% ,能够满足农残分析要求。

引言

   除草剂在粮食生产中用来消除杂草,并且成逐年上升的趋势,约占农药市场的50%。尽管除草剂的使用对粮食增产起了巨大的作用,但是长期大量使用通过雨水冲洗或漂流至地表水及渗入地下水,或经过食物链累积至有毒水平,对人们的身心健康造成危害。为了防止农药残留对人类的危害,各国都加强了对农药残留检测管理。在农药残留检测分析过程中,样品处理和富集技术起着非常重要的作用,新一代绿色溶剂微萃取技术是近十年来微量和痕量污染物分析研究的热点。

      分散液液微萃取是一种集浓缩和萃取一体的液相微萃取技术,具有简单、快速和富集因子高的优点,但采用的含氯有机溶剂具有强挥发性、毒性高、可能对操作人员和环境构成危险。低共熔溶剂(DES)是一类由两种或者两种以上的组分合成,并且在室温下成液体状态,同时具有易于合成,廉价和毒性低,且易生物降解、不污染环境等优点,在DLLME中具有广泛的应用潜力。DES已经应用于分散液液萃取不同的萃取模式,如传统的DLLME[1,2],超声辅助分散液液微萃取(UA-DLLME[3,4]、自动分散液液微萃取(Automated-DLLME[5]、针管内分散液液微萃取(In-syringe DLLME[6]浮有机液滴凝固液液微萃取(SFOD-LLME[7],空气辅助分散液液微萃取(AR- DLLME[8,9]、涡旋辅助液液微萃取(VA-LLME)。

    本研究以氯化季铵盐为氢键受体,以长链羧酸为氢键供体,通过加热搅拌合成疏水性低共熔溶剂作为提取溶剂,应用超声辅助分散液液微萃取技术(DES-UA-DLLME)测定环境水中的7种除草剂残留。



结论

    本文建立了以正癸酸和氯化正丁基烷物质的量比为3:1合成的疏水性DES作为提取溶剂,超声辅助DLLME高效液相色谱法测定水中的7种除草剂残留分析方法。DES是一种绿色溶剂,合成简单,可生物降解,无毒环保,可以替代DLLME中传统的有机溶剂和离子液体的使用。该方法具有检出限低、萃取时间短、重复性好、且成本较低等特点。将该方法应用于测定本地采集的环境水样中,结果表明基体对该过程的影响可以忽略。因此DES-UA-DLLME在环境水样品中痕量除草剂分析中具有潜在的应用前景,为其他农药残留分析提供参考依据。




目录

 实验部分

1.1  主要仪器与试剂

1.2  液相色谱检测条件

1.3  DES的合成

将氯化四丁基铵分别和正辛酸、正癸酸,按照物质的量比为12混合置于10 mL玻璃离心管中(离心管固定于玻璃杯中)

1.4  样品前处理

6mL样品溶液(预先添加一定浓度的标准溶液)移入10 mL的玻璃尖底离心管中,加入120 μL1.3制备的DES,涡旋混合均匀,超声10 min

1.5  回收率计算

2  结果与讨论

2.1  氯化四丁基铵与癸酸生成DES的表征

DES形成的主要作用力是氢键,FT-IR证实了氢键的存在。图1为氯化正丁基铵、癸酸及其混合物的FT-IR光谱图。

2.2  DES-UA-DLLME条件的优化

为了优化萃取条件,在6mL水中添加分析物混合标样,使添加浓度为50 μg/L

2.2.1  DES种类和体积对萃取效率的影响

DES-UA-DLLME技术中萃取溶剂必须满足与水不互溶,而且对目标分析物具有一定的溶解性,容易分散于水中等条件。

2.2.2  超声萃取时间的影响

超声波辅助能够增强萃取过程中目标分析物与提取溶剂之间的相互作用,最终影响对分析物的萃取效果。

2.2.3  离心时间的影响

离心的目的是使有机相与水相进行有效分离,本实验在120 min内在转速4000 r/min条件下离心,结果如图2e所示。

2.2.4  水样pH的影响

改变溶液pH会改变分配系数,从而可能影响萃取效率。

2.3  方法有效性评价

在上述优化的最佳条件下,对线性相关系数(R2)、检出限(LOD)、定量限(LOQ)、精密度、回收率进行测定,结果如表1所示。

2.4  实际样品的测定

为了评价建立的DES-UA-DLLME方法的有效性,用该方法测定了本地采集不同环境水样(田间水、河水和地表水)中7种除草剂的含量,所测水样中均未检出,为了考察基体效应对该方法的影响,分别在3种水样中添加3种不同浓度的混合标样进行回收率试验。

3 结论

引用本文赵桐桐,郭振幅,孙艳红,等.疏水性低共熔溶剂超声辅助分散液液微萃取高效液相色谱法测定环境水中的除草剂残留[J].化学试剂, 2020, 42(10):1176-1180.