一种土壤及沉积物中全氟化合物的检测方法_2

文档序号:9706840阅读:来源:国知局
液通过WAX固相萃取柱进行分离纯化的具体过程为:
[0027] WAX固相萃取柱使用前依次用0.5 % v/v氨的甲醇溶液、甲醇和水活化WAX固相萃取 柱;
[0028] 萃取后的上清液氮吹至0.5-2mL,溶入超纯水中,然后以2.5-4.5ml/min的速度经 过WAX固相萃取柱;
[0029] 上清液通过WAX固相萃取柱后依次用醋酸盐缓冲溶液、超纯水淋洗WAX固相萃取 柱,淋洗完持续抽真空5.0-10.0 min;再依次用甲醇,0.5 % v/v氨的甲醇溶液进行洗脱,收集 洗脱液;
[0030] 洗脱液氮吹至干,加入甲醇,涡旋混匀后过有机滤膜。
[0031] 所述醋酸盐缓冲溶液pH = 4,其配制方法为:称取0.0205g色谱纯的无水醋酸钠,用 高纯水溶解后,定容到100ml。
[0032] 本发明在萃取前依次选用0.5%v/v氨的甲醇溶液、甲醇和水活化WAX固相萃取柱, 能较完全地去除残留在萃取柱中的溶剂、水分和杂质;总萃取液以2.5-4.5ml/min的速度经 过WAX固相萃取柱,萃取过程中不能干柱;依次用Ph = 4的醋酸盐缓冲溶液、超纯水淋洗WAX 固相萃取柱,去除总萃取液中的杂质,淋洗完持续抽真空5.0-10.0 min,使杂质和淋洗液完 全流出;然后依次用甲醇,〇.5%v/v氨的甲醇溶液进行洗脱,甲醇与全氟化合物的结合效果 好,洗脱效果好。
[0033] 作为优选,所述液相色谱系统条件为:流动相A为2mmol/L醋酸铵溶液,流动相B为 甲醇,柱温为28-32°C,流速为300yL/min,进样量为8-12yL。
[0034] 本发明选用醋酸铵溶液和甲醇作为流动相进行洗脱,全氟化合物在甲醇中的溶解 性较强,洗脱效果好,色谱峰保留时间短、稳定、无拖尾,醋酸铵的加入使峰形对称、尖锐。 [0035]作为优选,所述液相色谱的洗脱条件为,O-lmin,流动相是初始比例为40%B相+ 60%的A相,l-7min,B相比例线性增加至100%,保持3.5min后,即刻恢复到40%B相+60%A 相的条件,平衡3min,梯度洗脱程序见表1。
[0036]本发明采用上述梯度洗脱条件,提高了柱效,从而使不同的全氟化合物在不同的 时间内被洗脱,分离的各峰不致于太拥挤,从而改善检测器的灵敏度,提高检测结果的准确 性,降低检出限。
[0037] 作为优选,所述的质谱分析条件为:电喷雾离子源,电离模式为ESI负离子模式,雾 化气和干燥气均为N2,载气为高纯液氮,质谱扫描方式为多反应离子监控(MRM),喷雾电压 4500V,入口电压EP = -10.00V,碰撞室出 口电压CXP = -15.00V。
[0038] 由于全氟化合物中的全氟羧酸类化合物带有COO-,全氟磺酸类化合物带有S03-, 均难于质子化,不适合采用电喷雾正离子模式,所以选择ESI负离子方式作为电离模式。本 发明在多级反应监测(MRM)的模式下进行质谱分析,得到目标化合物的准分子离子峰,选择 相应的母离子做二级质谱。选取两个子离子组成离子对,以MRM模式进行锥孔电压,碰撞能 量等质谱条件的优化,通过质谱条件的优化,降低了检出限,提高了检测准确度和精确度。 各化合物优化的保留时间、NRM离子对见表2。
[0039] 作为优选,本发明中所述使用的容器均由聚丙烯或聚乙烯材料制成。
[0040] 为了尽量减少实验误差,本发明中盛装样品、上清液和萃取液等的容器选用不会 吸附全氟化合物的聚丙烯或聚乙烯材料制成。因为样品中的全氟化合物的含量较低,所以 试验器材所造成的误差对实验结果会有很大的影响,传统试验中,常采用玻璃器皿,而大多 数全氟化合物会不可逆的吸附在玻璃表面,会降低检出值,造成实验结果的不准确。
[0041] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:选用性质不同的多种溶剂对土壤和 沉积物中的全氟化合物进行萃取,并辅以超声波,提高了萃取率和萃取效率,能够较完整和 完全地将目标物质萃取出来,使用聚丙烯或聚乙烯材料的器皿作为实验用容器,减少实验 误差,提高实验准确度,采用液相色谱质谱联用的方法进行定性定量的测定,优化液相和质 谱条件,提高准确度和精确度,降低检出限。
【具体实施方式】
[0042]以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并 不限于这些实施例。
[0043] 实施例1
[0044] 本发明中所述土壤及沉积物中全氟化合物的检测方法,包括如下步骤,
[0045] (1)预处理:挑除土壤和沉积物中的有机残体,冷冻干燥,研磨并过50目筛得到样 品粉末,-20°C冷冻保存,备用;
[0046] (2)萃取:
[0047]第一阶段萃取,称取lg预处理后的样品粉末置于聚丙烯或聚乙烯离心管中,加入 同位素标记化合物2.0ng,再加入甲醇,涡旋振荡lmin后静置30min,然后50°C水浴下超声萃 取lOmin,超声功率为350w,然后在5000r/min的转速下离心15min,收集上清液置于收集容 器中,下层渣体留置在离心管中,同位素标记化合物为 13C4_PF0A、13C4_PF0S、13C2-PFDA、d 5-NEtFOSAA、d3-NMeFOSAA中的一种或几种,样品粉末与甲醇的重量比为1:5;
[0048]第二阶段萃取,向第一阶段萃取后留置在离心管内的渣体加入萃取剂乙腈,并加 入辅助试剂甲酸和甲酸铵,调节萃取体系的PH值至3.0,重复上述振荡、静置、超声萃取和离 心收集的过程,渣体与萃取剂的重量比为1:6;
[0049] (3)分离纯化:依次用4ml0.5 % v/v氨的甲醇溶液、4ml甲醇和4ml水活化WAX固相萃 取柱;合并第一阶段萃取、第二阶段萃取中的上清液,氮吹至〇.5_2mL,溶入50ml超纯水中, 然后以2.5-4.5ml/min的速度经过WAX固相萃取柱;依次用4ml Ph = 4的醋酸盐缓冲溶液、 10ml超纯水淋洗WAX固相萃取柱,淋洗完持续抽真空5. Omin;然后依次用4.0ml甲醇,4.0ml 〇.5%v/v氨的甲醇溶液进行洗脱,收集洗脱液于聚丙烯或聚乙烯收集容器中。
[0050] (4)全氟化合物的测定:洗脱液氮吹干后,加入lml甲醇定容,涡旋混匀后过0.22μπι 有机滤膜过滤,使用液相色谱质谱联用的测定方法进行全氟化合物的定性和定量测定。 [0051 ] 液相色谱系统条件为:流动相Α为2mmol/L醋酸铵溶液,流动相Β为甲醇,柱温为28 °C,流速为300yL/min,进样量为8yL。洗脱条件为:Ο-lmin,流动相是初始比例为40 % B相+ 60%的A相,l-7min,B相比例线性增加至100%,保持3.5min后,即刻恢复到40%B相+60%A 相的条件,平衡3min。
[0052] 质谱分析条件为:电喷雾离子源,电离模式为ESI负离子模式,雾化气和干燥气均 为N2,载气为高纯液氮,质谱扫描方式为多反应离子监控(MRM),喷雾电压4500V,入口电压 EP = -10.00V,碰撞室出 口电压CXP = -15.00V。
[0053] 实施例2
[0054] 本发明中所述土壤及沉积物中全氟化合物的检测方法,包括如下步骤,
[0055] (1)预处理:挑除土壤和沉积物中的有机残体,冷冻干燥,研磨并过60目筛得到样 品粉末,-20°C冷冻保存,备用;
[0056] (2)萃取:
[0057]第一阶段萃取,称取lg预处理后的样品粉末置于聚丙烯或聚乙烯离心管中,加入 同位素标记化合物2. Ong,再加入萃取剂甲醇,涡旋振荡lmin后静置30min,然后55°C水浴下 超声萃取15min,超声功率为340w,然后在5000r/min的转速下离心15min,收集上清液置于 收集容器中,下层渣体留置在离心管中,同位素标记化合物为 13〇4-??(^、13〇4-??05、13〇2-PFDA、d 5-NE tFOSAA、?-NMeFOSAA中的一种或几种,样品粉末与甲醇的重量比为1:7;
[0058]向上述离心管内的渣体中加入萃取剂乙腈,重复上述振荡、静置、超声萃取、离心 收集的过程,下层渣体留置在聚丙烯离心管中,渣体与乙腈的重量比为1:8;
[0059] 第二阶段萃取,向第一阶段萃取后留置在离心管内的渣体加入萃取剂丙酮,并加 入辅助试剂甲酸和甲酸铵,调节萃取体系的PH值至3.5,重复上述振荡、静置、水浴下超声萃 取、离心收集的过程,下层渣体留置在离心管中,渣体与萃取剂的重量比为1:8;
[0060] 向上述离心管内的渣体中加入萃取剂己烷,并加入辅助试剂甲酸、甲酸铵、 O.lmol/L乙酸和乙酸铵的混合液,调节萃取体系的PH值至3.5,重复上述振荡、静置、超声萃 取和离心收集的过程,渣体与萃取剂的重量比为1:8,辅助试剂中甲酸和0. lmol/L乙酸的体 积比为18:1;
[0061] (3)分离纯化:依次用4ml0.5 % v/v氨的甲醇溶液、4ml甲醇和4ml水活化WAX固相萃 取柱;合并第一阶段萃取、第二阶段萃取中的上清液,氮吹至〇.5_2mL,溶入50ml超纯水,然 后以2.5-4.5ml/min的速度经过W
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