专利名称：一种痕量呋喃丹的测定方法
技术领域：
本发明涉及一种借助于测定物质的化学或物理性质来测试或分析物质的方法，具体的说，是涉及环境分析领域中的一种测定痕量呋喃丹的方法。
背景技术：
呋喃丹(Carbofuran)是一种高毒氨基甲酸酯类杀虫剂，其广泛应用于粮食作物， 因而致使环境水体、食物、作物及动物饲料中可能含有痕量的呋喃丹残留物，严重威胁人类 的健康安全。由于呋喃丹在环境中的残留量较低，往往低至μ g/L—1甚至ng/L—1级，这就给痕量 呋喃丹的检测带来了困难。样品预处理技术是解决痕量分析检测的一个重要手段，目前，呋 喃丹的预处理技术主要有液_液萃取法、固相萃取法等。传统的液_液萃取技术操作步骤 繁琐，且需消耗大量的试剂。固相萃取技术凭借其溶剂耗用量少、高效快速等特点逐渐取代 传统的液-液萃取技术，广泛应用于痕量环境样品的分析检测。但是，传统的固相萃取技术 应用于环境中痕量呋喃丹的分析时仍然存在灵敏度不足、回收率低等遗憾。因此建立适合 于痕量呋喃丹检测的高效、快速、回收率高的预处理方法具有非常重要的意义。此外，呋喃丹的检测方法主要包括气相色谱法(GC)、气相-质谱联用法(GC-MS)、 高效液相_质谱联用法(LC-MS)、柱后衍生高效液相色谱荧光检测法、高效液相色谱_紫外 检测法(LC-UV)等。由于呋喃丹的热稳定性强，导致GC分析的温度较高，运行时间较长；而 MS对仪器要求高，不易推广；柱后衍生高效液相色谱荧光检测法需在色谱柱后增加自动衍 生设备，操作繁琐；常规的UV检测器灵敏度不高。因此，发展快速、简便、经济的呋喃丹检测 方法十分必要。新制定的《生活饮用水卫生标准》[GB/T 5750.9 2006，369-372]中，呋喃丹的分析 方法是样品经液液萃取浓缩后用液相色谱分离，再进行柱后衍生化，用荧光检测器检测。该 方法的样品前处理过程繁琐，有机溶剂用量大；柱后衍生反应要求特殊的衍生试剂和设备， 并且随洗脱时间和荧光强度的改变存在一定的干扰。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种灵敏、快速、可靠、经济的用于痕量呋喃丹的 测定方法，能够解决现有技术应用于环境中痕量呋喃丹检测时所存在灵敏度不足、回收率 低的问题；同时克服现有呋喃丹的检测方法操作步骤复杂、对分析人员要求高、操作费用高 等缺点。为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现一种痕量呋喃丹的测定方法，该方法按照以下步骤进行(1)配制呋喃丹标准系列甲醇溶液，用高效液相色谱荧光法测定，并根据呋喃丹的 浓度和峰面积绘制标准曲线，得到标准曲线回归方程；(2)甲醇-超纯水浸润淋洗固相萃取装置，取待分析水样以1 5mL · mirT1速度进行样品富集，1 7mL洗脱剂以1 3mL · mirT1速度淋洗并收集洗脱液，20 55°C惰性 气体干燥淋洗液，甲醇定容；(3)在与步骤(1)相同的测试条件下，采用高效液相色谱荧光法对步骤(2)得到的 样品进行色谱分析，根据步骤(1)所得标准曲线回归方程计算出待分析水样中呋喃丹的浓度。所述步骤⑴和步骤(3)中的高效液相色谱荧光检测条件为C18色谱柱，进样 体积为5 10 μ L，流动相为体积比为40 60 65 35的甲醇-超纯水，流速为0. 5 1. 5mL · min—1，柱温20 40°C，荧光激发波长为285nm，发射波长为320nm。作为进一步限定的技术方案所述流动相甲醇-超纯水的体积比为50 50。所述流动相的流速为ImL · mirT1。所述柱温为35 °C。所述步骤(2)中的富集速度为3mL · mirT1。所述步骤(2)中洗脱剂为四氢呋喃、甲醇或乙酸乙酯。所述步骤(2)中洗脱剂的用量为5mL。所述步骤(2)中洗脱剂的洗脱速度为3mL · mirT1。本发明的有益效果是本发明提供了一种固相萃取与高效液相色谱荧光分析相结合检测痕量呋喃丹的 方法，与生活饮用水标准方法相比，该方法获得了几个重要条件采用固相萃取的方法代替 液_液萃取方式对样品进行前处理，待分析水样富集速度为1 5mL · mirT1，样品预处理过 程中淋洗液优选采用四氢呋喃，其用量在1. 0 7. OmL范围内，淋洗速度为1 3mL ^irT1 ； 高效液相色谱荧光分析的检测条件为进样体积5 10 μ L、流动相甲醇-超纯水体积比为 40 60 65 35、流速0. 5 1. SmL.mirT1、柱温20 40°C、荧光激发波长285nm、发射波 长320nm，并详细考察了线性回归方程、相关系数和线性范围。呋喃丹的检出限由0. 125 Ug Γ1降低为3ng Γ1,降低了 1 2个数量级；线性范围的数量级由100扩展为1000 ；相对标 准偏差从4. 6% 8. 9%减小为1. 4. 2%;回收率由81.0% 120%提高为94. 3% 99.7%。综上所述，本发明能够获得较好的精密度与加标回收率，灵敏度高，步骤简单易操 作，且节省了费用。
具体实施例方式下面通过具体的实施例对本发明作进一步的详细描述以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限 制本发明。以下实施例均使用Agilent 1200 RRLC高效液相色谱仪;Agilent 12位固 相萃取装置，C18固相萃取小柱(500mg/3mL) ；HSC-24B氮吹仪；色谱柱为Eclipse XDB C18(150mmX4. 6mmX5ym)。实施例1呋喃丹标准系列溶液的配制移取200mg化4呋喃丹标准储备液12. 5mL于25mL容 量瓶中，甲醇定容，配制浓度为IOOmg · L—1呋喃丹标准使用液，然后逐级稀释为50. 0,10. 0、 5. 0,1. 0,0. 5,0. 1,0. 05mg · L-1标准系列溶液，经0. 45 μ m滤膜过滤后待测。
样品预处理依次用5mL甲醇、5mL超纯水浸润和淋洗四根固相萃取C18小柱，活 化备用。取200mL水样，分别加入5、10、15 μ g · L—1呋喃丹标准使用液，以ImL · mirT1速度 经C18小柱富集后，用ImL甲醇以ImL ^mirT1速度淋洗固相萃取小柱，并收集淋洗液。在 20°C条件下，氩气吹干后，用甲醇定容至l.OmL，待色谱分析。 高效液相色谱荧光检测条件采用液相色谱仪；Eclipse XDB C18色谱柱；进样体 积5. O μ L ；流动相甲醇-超纯水体积比40 60 ；流速0. 5mL · mirT1 ；柱温20°C ；荧光激发 波长285nm，发射波长320nm。在上述条件下用高效液相色谱荧光法测定呋喃丹标准系列溶液，并根据呋喃丹的 浓度和峰面积绘制标准曲线，得到标准曲线回归方程；在相同的测试条件下，对固相萃取后 的样品进行色谱分析，根据出峰时间进行定性分析，峰面积对痕量呋喃丹进行定量分析，计 算出待分析水样中呋喃丹的浓度。呋喃丹的分析特征量处理后的痕量呋喃丹进样5. O μ L，由化学工作站得到标准 曲线回归方程，并计算相关分析特征量。呋喃丹的浓度在0. 1 50. Omg .L-1范围内与峰面 积呈良好的线性，线性方程为y = 2. 983x-0. 2799 (R2 = 0. 9999)，且根据3倍信噪比得到呋 喃丹的最低检出浓度为30ng · L—1。对2. 5mg · Γ1呋喃丹连续6次进样，出峰时间和峰面积 的相对标准偏差分别为1. 6%和4. 2%，呋喃丹的平均回收率为95. 7% 98. 4%。实施例2除样品预处理条件与高效液相色谱荧光检测条件不同外，其他步骤均与实施例1 相同。样品预处理依次用5mL甲醇、5mL超纯水浸润和淋洗四根固相萃取C18小柱，活 化备用。取200mL水样，分别加入5、10、15 μ g · L—1呋喃丹标准使用液，以2mL · mirT1速度 经C18小柱富集后，用3mL乙酸乙酯以2mL · mirT1速度淋洗固相萃取小柱，并收集淋洗液。 在30°C条件下，氩气吹干后，用甲醇定容至1. OmL，进行色谱分析。高效液相色谱荧光检测条件采用液相色谱仪；Eclipse XDB C18色谱柱；进样体 积6. O μ L ；流动相甲醇-超纯水体积比55 45 ；流速0. SmL · mirT1 ；柱温25°C ；荧光激发 波长285nm，发射波长320nm。呋喃丹的分析特征量处理后的痕量呋喃丹进样6. O μ L，由化学工作站得到标准 曲线回归方程，并计算相关分析特征量。呋喃丹的浓度在0. 1 50. Omg .L-1范围内与峰面 积呈良好的线性，线性方程为y = 3. OlSx-O. 1639 (R2 = 0. 9999)，且根据3倍信噪比得到呋 喃丹的最低检出浓度为IOng · L—1。对2. 5mg · Γ1呋喃丹连续6次进样，出峰时间和峰面积 的相对标准偏差分别为1. 9%和3. 3%，呋喃丹的平均回收率为94. 3% 96. 2%。实施例3除样品预处理条件与高效液相色谱荧光检测条件不同外，其他步骤均与实施例1 相同。样品预处理依次用5mL甲醇、5mL超纯水浸润和淋洗固相萃取四根C18小柱，活 化备用。取200mL水样，分别加入5、10、15 μ g · L—1呋喃丹标准使用液，以3mL · mirT1速度 经C18小柱富集后，用4mL四氢呋喃以2mL · mirT1速度淋洗固相萃取小柱，并收集淋洗液。 在35°C条件下，氩气吹干后，用甲醇定容至1. OmL，进行色谱分析。高效液相色谱荧光检测条件采用液相色谱仪；Eclipse XDB C18色谱柱；进样体积8. O μ L ；流动相甲醇-超纯水体积比50 50 ；流速1. OmL · mirT1 ；柱温30°C ；荧光激发 波长285nm，发射波长320nm。呋喃丹的分析特征量处理后的痕量呋喃丹进样8. 0 μ L，由化学工作站得到标准 曲线回归方程，并计算相关分析特征量。呋喃丹的浓度在0. 05 50. Omg · L—1范围内与峰 面积呈良好的线性，线性方程为y = 3. OOOx-O. 2993 (R2 = 0. 9999)，且根据3倍信噪比得到 呋喃丹的最低检出浓度为3ng · L—1。对0. 5mg · Γ1呋喃丹连续6次进样，出峰时间和峰面 积的相对标准偏差分别为1. 和3. 8%，呋喃丹的平均回收率为96. 3% 99. 7%。实施例4
除样品预处理条件与高效液相色谱荧光检测条件不同外，其他步骤均与实施例1 相同。样品预处理依次用5mL甲醇、5mL超纯水浸润和淋洗固相萃取四根C18小柱，活 化备用。取200mL水样，分别加入5、10、15 μ g · L—1呋喃丹标准使用液，以4mL · mirT1速度 经C18小柱富集后，用5mL四氢呋喃以3mL · mirT1速度淋洗固相萃取小柱，并收集淋洗液。 在45 °C条件下，氩气吹干后，用甲醇定容至1. OmL，进行色谱分析。高效液相色谱荧光检测条件采用液相色谱仪；Eclipse XDB C18色谱柱；进样体 积9. 0 μ L ；流动相甲醇-超纯水体积比60 40 ；流速1. 2mL · mirT1 ；柱温35°C ；荧光激发 波长285nm，发射波长320nm。呋喃丹的分析特征量处理后的痕量呋喃丹进样9. 0 μ L，由化学工作站得到标准 曲线回归方程，并计算相关分析特征量。呋喃丹的浓度在0. 05 50. Omg · L—1范围内与峰 面积呈良好的线性，线性方程为y = 3. 012x-0. 2871 (R2 = 0. 9999)，且根据3倍信噪比得到 呋喃丹的最低检出浓度为3. 2ng · L—1。对0. 5mg · Γ1呋喃丹连续6次进样，出峰时间和峰 面积的相对标准偏差分别为1. 和3. 4%，呋喃丹的平均回收率为95. 99. 5%。实施例5除样品预处理条件与高效液相色谱荧光检测条件不同外，其他步骤均与实施例1 相同。样品预处理依次用5mL甲醇、5mL超纯水浸润和淋洗固相萃取四根C18小柱，活 化备用。取200mL水样，分别加入5、10、15 μ g · L—1呋喃丹标准使用液，以5mL · mirT1速度 经C18小柱富集后，用7mL四氢呋喃以3mL · mirT1速度淋洗固相萃取小柱，并收集淋洗液。 在55°C条件下，氩气吹干后，用甲醇定容至1. OmL，进行色谱分析。高效液相色谱荧光检测条件采用液相色谱仪；Eclipse XDB C18色谱柱；进样体 积10. O μ L ；流动相甲醇-超纯水体积比65 35 ；流速1. 5mL .mirT1 ；柱温40°C ；荧光激发 波长285nm，发射波长320nm。呋喃丹的分析特征量处理后的痕量呋喃丹进样10. Ομ L，由化学工作站得到标 准曲线回归方程，并计算相关分析特征量。呋喃丹的浓度在0. 05 50. Omg · L—1范围内与 峰面积呈良好的线性，线性方程为y = 3. 050x-0. 2749 (R2 = 0. 9999)，且根据3倍信噪比得 到呋喃丹的最低检出浓度为3. 5ng · L-1。对0. 5mg · L-1呋喃丹连续6次进样，出峰时间和 峰面积的相对标准偏差分别为1. 2%和2. 6%，呋喃丹的平均回收率为95. 3% 98. 1%。实验证明，通过结合固相萃取与高效液相色谱荧光色谱法(SPE-LC-FLD)，本痕量 呋喃丹的测定方法在优选实验条件下获得的数据结果，与其他技术优选条件下应用于呋喃丹的检出限、线性范围和回收率比较，检出限降低了 1 2个数量级，线性范围扩展了 1个 数量级，且回收率较好。具体数据如下表 尽管上面结合附图
对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可 以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行(1)配制呋喃丹标准系列甲醇溶液，用高效液相色谱荧光法测定，并根据呋喃丹的浓度和峰面积绘制标准曲线，得到标准曲线回归方程；(2)甲醇-超纯水浸润淋洗固相萃取装置，取待分析水样以1～5mL·min-1速度进行样品富集，1～7mL洗脱剂以1～3mL·min-1速度淋洗并收集洗脱液，20～55℃惰性气体干燥淋洗液，甲醇定容；(3)在与步骤(1)相同的测试条件下，采用高效液相色谱荧光法对步骤(2)得到的样品进行色谱分析，根据步骤(1)所得标准曲线回归方程计算出待分析水样中呋喃丹的浓度。
2.根据权利要求1所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述步骤(1)和步 骤(3)中的高效液相色谱荧光检测条件为C18色谱柱，进样体积为5 10 μ L，流动相为体 积比为40 60 65 35的甲醇-超纯水，流速为0. 5 1. 5mL .mirT1,柱温20 40°C， 荧光激发波长为285nm，发射波长为320nm。
3.根据权利要求2所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述流动相甲 醇-超纯水的体积比为50 50。
4.根据权利要求2所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述流动相的流 速为 ImL · min—1O
5.根据权利要求2所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述柱温为35°C。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述 步骤(2)中的富集速度为3mL · mirT1。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述 步骤(2)中洗脱剂为四氢呋喃、甲醇或乙酸乙酯。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述 步骤(2)中洗脱剂的用量为5mL。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的一种痕量呋喃丹的测定方法，其特征在于，所述 步骤⑵中洗脱剂的洗脱速度为3mL · mirT1。
全文摘要
本发明公开了一种痕量呋喃丹的测定方法，按照以下步骤进行配制呋喃丹标准系列甲醇溶液，用高效液相色谱荧光法得到标准曲线回归方程；浸润淋洗固相萃取装置，取待分析水样进行样品富集，洗脱剂淋洗并收集洗脱液，干燥并定容；相同的测试条件下，采用高效液相色谱荧光法对预处理样品进行色谱分析，根据标准曲线回归方程计算出待分析水样中呋喃丹的浓度。本发明能够解决现有技术应用于环境中痕量呋喃丹检测时所存在灵敏度不足、回收率低的问题；同时克服现有呋喃丹的检测方法操作步骤复杂、对分析人员要求高、操作费用高等缺点。
文档编号G01N30/02GK101846660SQ20101017640
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者刘昱, 刘静, 曾兴宇, 烟卫, 王晓楠 申请人:国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所