能量輔助水萃取及聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境和食品分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、樣品預(yù)處理是環(huán)境、食品等復(fù)雜樣品中痕量有機污染物分析過程中極為重要的步驟。減少或不使用有毒有機溶劑,開發(fā)準確、快速、簡便且環(huán)境友好的綠色樣品預(yù)處理技術(shù)已成為現(xiàn)代分析化學(xué)研究的熱點之一。
　　近年來以環(huán)境友好的水作為萃取溶劑,分別采用加熱加壓、微波和超聲波能量輔助的亞臨界水萃取、微波輔助水萃取和超聲輔助水萃取等樣品預(yù)處理技術(shù)已逐漸受到廣大分析工作者的重視。其中通過加熱加壓實現(xiàn)的亞臨界水萃取技術(shù)具有高效、快速、選擇性好、操作簡便、環(huán)境

2、友好等優(yōu)點,在環(huán)境分析中已有廣泛應(yīng)用,但在食品安全快速檢測中的應(yīng)用還較少。微波和超聲波具有各自特殊的能量作用模式,能大大提高萃取體系的傳質(zhì)效率,因而將微波和超聲作為水萃取的輔助能量,將有利于提高水溶液的萃取速率和萃取效率。
　　對環(huán)境和食品等樣品中有機污染物殘留的分析,采用各種能量輔助水萃取得到的萃取液通常不能直接滿足色譜等儀器進樣的要求，需要與其他預(yù)處理技術(shù)聯(lián)用而實現(xiàn)進一步的凈化、富集或溶劑轉(zhuǎn)換等。將溶劑棒微萃取、分子印跡固相萃

3、取等現(xiàn)代綠色預(yù)處理技術(shù)與能量輔助水萃取技術(shù)相結(jié)合,將有利于實現(xiàn)各種復(fù)雜樣品中有機污染物的高選擇性、高靈敏度、高效、快速、環(huán)境友好的痕量分析。
　　本論文以水作為萃取劑,采用加熱加壓、微波和超聲波等輔助技術(shù),并結(jié)合其他綠色預(yù)處理技術(shù)和儀器檢測方法,研究建立了一系列簡便、快捷、靈敏、高效、環(huán)境友好的以能量輔助水萃取為核心技術(shù)的綠色樣品預(yù)處理方法,并應(yīng)用于環(huán)境和食品等復(fù)雜樣品中痕量有機污染物的分析。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)將

4、超聲輔助水萃取與溶劑棒微萃取聯(lián)用,并結(jié)合高選擇性、高靈敏度的GC-MS檢測技術(shù),研究建立了土壤中氯苯的綠色分析新方法。該方法檢出限低、回收率高、精密度好、測定速度快、操作簡單、綠色環(huán)保、成本低,優(yōu)于傳統(tǒng)的索氏提取、浸泡振蕩以及溶劑超聲萃取等樣品預(yù)處理技術(shù)。土壤中1,2,3-三氯苯、1,2,3,4-四氯苯、六氯苯和1-氯-4-硝基苯的方法檢出限分別為1.3、0.7、27.3和1.9μg kg-1,實際土壤的加標(biāo)回收率93—105％,相對標(biāo)

5、準偏差(RSD)1.56—6.29%。
　　(2)以動物飼料樣品為對象,采用亞臨界水同時萃取其中的土霉素、四環(huán)素和氯霉素等多種抗生素,萃取液通過簡單過濾后直接進高效液相色譜(HPLC)-紫外(UV)檢測,通過對萃取及檢測條件的優(yōu)化研究,建立了一種用于動物飼料中多殘留抗生素同時萃取、簡便、快速且環(huán)境友好的分析新技術(shù)。飼料樣品中三種抗生素的方法回收率為82.1-90.0%,RSD為1.6-4.8%,優(yōu)于傳統(tǒng)超聲萃取技術(shù),滿足痕量分析要

6、求。
　　(3)以氯霉素為模板分子,采用沉淀聚合法合成了分子印跡聚合物微球(MIPMs),并對其合成條件、結(jié)合性能及結(jié)合動力學(xué)等進行了研究和評價。以動物飼料樣品中的氯霉素(CAP)殘留為分析對象,樣品經(jīng)亞臨界水萃取后,采用合成的MIPMs制備的固相萃取小柱進行選擇性萃取,固相萃取洗脫液采用HPLC-UV測定。通過各個條件的優(yōu)化研究建立了一種飼料中氯霉素的簡單、快速、高選擇性的分析新技術(shù)。該技術(shù)將亞臨界水萃取與分子印跡固相萃取技術(shù)相

7、結(jié)合,對復(fù)雜樣品中的CAP具有很好的選擇性,可以有效去除萃取液中的雜質(zhì)組分,從而降低背景干擾,降低檢出限,與直接亞臨界水萃取后HPLC-UV檢測方法相比,方法檢出限約為后者的1/10。
　　(4)將亞臨界水萃取與快速檢測技術(shù)相結(jié)合,研究建立了蔬菜中滅多威農(nóng)藥的亞臨界水萃取-酶抑制法快速檢測技術(shù)。研究表明,在萃取溫度70℃,萃取時間5min,提取液的pH為8.0,提取液體積為5mL的情況下,滅多威有最高萃取效率。分別應(yīng)用于測定模擬樣

8、品和實際樣品,結(jié)果表明亞臨界水萃取的回收率和精密度都要高于國家標(biāo)準方法中的手搖振蕩萃取。
　　(5)以沉積物樣品中的2-氯酚(2-CP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、4-氯酚(4-CP)和五氯酚(PCP)污染物為分析對象,研究建立了以氫氧化鈉水溶液作為萃取溶劑的亞臨界水萃取(SWE)和微波輔助水萃取(MAWE)兩種環(huán)境友好的綠色樣品預(yù)處理方法,并對兩種方法的操作條件及分析性能進行了比較。在相同的儀器(GC-μECD)檢測條件