（分析化学专业论文）新型液相微萃取技术在检测环境水样中杀菌剂的应用研究.pdf

硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 摘要 乙霉威和嘧霉胺是广泛用于防治蔬菜和水果如葡萄、草莓和土豆等农作物灰霉 病的首选杀菌剂，特别对其它普通杀菌剂产生抵抗性的葡萄孢菌病害有较好的防治 效果。乙霉威和嘧霉胺因为广泛用于农田喷雾、储存、废水的处理不当而进入到环 境中，对环境和人类健康产生了严重的影响。为了保护人类健康并控制环境污染， 分析和检测不同环境基体中的痕量杀菌剂类化合物是非常必要的。 近年来，样品前处理技术一直朝着微型化、高效节约型的方向发展，于是分析 科学家们提出了液相微萃取技术( l p m e ) 。在l p m e 中，分析物从小体积的样品溶 液中被萃取到微升级甚至纳升级的有机溶剂中，在两相中分配达到平衡，最后有机溶 剂被注入到仪器中进行进一步的分析。该技术将萃取、富集浓缩、进样集中在一步 完成，装置简单、快速、经济、对环境友好，适应了现代分析化学技术微型化的要 求，符合绿色分析技术的理念。 本论文将现代新型的液相微萃取技术进行了改良与液相色谱分析方法联用同时 测定环境水样中的痕量乙霉威和嘧霉胺，在萃取装置中引入了p c r 管用来装载萃取 剂，并超前提出了将不同类型的表面活性剂用于萃取体系中，增强萃取效率和提高 方法的灵敏度，具有一定的创新性。本论文将改良后的新方法用于测定了东湖水和 自来水中的痕量乙霉威和嘧霉胺，并且将本论文提出的方法与传统的液相微萃取技 术相比较，分析结果令人满意，说明新型液相微萃取技术在测定痕量有机化合物的 应用方面具有良好的应用前景。 关键词：乙霉威，嘧霉胺，接触式液相微萃取，分散液液微萃取，样品前处 理，高效液相色谱 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s a b s t r a c t d i e t h o f e n c a r ba n dp y r i m e t h a n i la r ew i d e l yu s e df u n g i c i d e sf o rt h ec o n t r o lo fg r e y m o l do nf r u i ta n dv e g e t a b l e s ，s u c ha sg r a p e ，s t r a w b e r r y ，t o m a t o ，e t c t h e ys h o wah i g h l e v e lo fa c t i v i t ya g a i n s tb o t r y t i sc i n e r e as t r a i n s ，r e s i s t a n tt oc o m m o n l yu s e d f u n g i c i d e s t l l e ye n t e r e di n t ot h ee n v i r o n m e n tb ya l lk i n d so fr o u t e ss u c ha ss p r a y i n g ，s t o r a g e ，a s w e l la st h ed i s c h a r g eo fw a s t e w a t e r ，c a nc a u s ea d v e r s ee f f e c t so nt h ee n v i r o n m e n ta n d p u b l i ch e a l t h e v a l u a t i o na n dm o n i t o r i n go ft r a c e so ft h et w oc o m p o u n d sf r o md i f f e r e n t e n v i r o n m e n t a lm a t r i c e sa r ei m p e r a t i v ef o rh u m a nh e a l t hp r o t e c t i o na n de n v i r o n m e n t a l c o n t r 0 1 r e c e n tr e s e a r c ha c t i v i t i e sa r eo r i e n t e dt o w a r d st h e d e v e l o p m e n to fe 衔c i e n t e c o n o m i c a l ，a n dm i n i a t u r i z e ds a m p l ep r e p a r a t i o nm e t h o d s ，l e a d i n gt ot h ed e v e l o p m e n t o fl i q u i d - p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ( l p m e ) m e t h o d o l o g y i nl p m e ，a n a l y t e sw e r ee x t r a c t e d f r o ms m a l lv o l u m eo fs a m p l e st oo n l ym i c r o l i t r ee v e nl l a n o 1 i t r eo r g a n i cs o l v e n t s ， d i s t r i b u t e db e t w e e nt h et w op h a s e s ，i tc o m b i n e se x t r a c t i o n ，p r e c o n c e n t r a t i o na n ds a m p l e i n t r o d u c t i o ni no n es t e p ，a n dp r o v e dt ob eas i m p l e ，f a s ta n dl o w - c o s ts a m p l ep r e p a r a t i o n m e t h o d l p m eb e l o n g st ot h e g r e e na n a l y t i c a lt e c h n i q u ea n di ss u i t a b l et ot h e d e v e l o p m e n to fm i c r o m a t i o no fm o d e ma n a l y t i c a ls c i e n c e i nt h i ss t u d y ，n e wm e t h o d sm o d i f i e db a s e do nl p 【ec o m b i n e d 、v i t i lh i g l l p e r f o r m a n c el i q u i dc l l r o m a t o g r a p h y ，h a v eb e e nd e v e l o p e df o rt h ed e t e r m i n a t i o no ft w o k i n d so ff u n g i c i d e s ，d i e t h o f e n c a r ba n dp y r i m e t h a n i l t h ep c rt u b ei si n t r o d u c e dt ol o a d e x t r a c t a n ti nt h ee x t r a c t i o nd e v i c e ，d i f f e r e n tt y p e so fs u r f a c t a n t sa r eu s e df i r s t l yi nt h e e x t r a c t i o ns y s t e mt oe n h a n c et h ee x t r a c t i o ne f f i c i e n c ya n dm e t h o ds e n s i t i v i t y t h e o p t i m i z e dm e t h o d sw e r ea p p l i e dt od e t e r m i n ed i e t h o f e n c a r ba n dp y r i m e t h a n i li nl a k e w a t e ra n dt a pw a t e rt oe v a l u a t et h ea p p l i c a t i o no ft h e s em e t h o d st or e a ls a m p l e s i n a d d i t i o n ，t h ee x t r a c t i o ne f ! f i c i e n c yo fo u rm e m o d sa n dt h a to fc o n v e n t i o n a lm e t h o dw a s c o m p a r e d ，t h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h ep r o p o s e dm e t h o d sa r ep r o m i s i n gs a m p l e p r e t r e a t m e n ta p p r o a c h e s k e yw o r d s ：d i e t h o f e n c a r b ，p y r i m e t h a n i l ，c o n t a c tl i q u i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ， d i s p e r s i v el i q u i d - l i q u i dm i c r o e x t r a c t i o n ，s a m p l ep r e p a r a t i o n ，h i g hp e r f o r m a n c el i q u i d c h r o m a t o g r a p h y 硕士学位论文 m a s t e r 。st h e s i s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：左桴 魄叩年多月力日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位 论文。同意华中师范大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的 全部或部分内容。 作者签名：左搏 日期：叩年6 月二日 导师签名：毒蛩谲 日期彤年占月2 日 本人已经认真阅读“c a l l s 高校学位论文全文数据库发布章程 ，同意将本人的 学位论文提交“c a l l s 高校学位论文全文数据库 中全文发布，并可按“章程 中的 规定享受相关权益。园童途塞握交卮进厦! 旦坐生；旦二生；旦三生筮查! 作者签名：左镥 日期：研年6 月2 日 导师签名： 韶讳 日期：研年6 月2 日 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 第一章绪论 1 1 样品前处理技术的发展 随着经济技术的高度发展和世界人口的增长，环境污染问题越来越突出，己成 为当前世界各国非常关注的焦点之一。人们在生产和生活中由于忽视了或没有处理 好经济发展和环境建设之间的关系，而引起的诸如对废弃物处理不当，农作物种植 过程中农药的选择和使用的量不合理等等一系列的环境污染问题已引起各国政府 的高度重视。因此保护环境已成为当前和未来广大化学家们的主要任务之一，而高 效和准确的监测方法是必不可少的。 在环境样品中，需要进行分析检测的对象往往是复杂基质中的微量甚至痕量的 物质，数量级只有n g r r 儿甚至p g m l 级，如果采用现代分析仪器直接测定难度较大， 所以需要借助分离富集技术与之相配合，因此对样品的前处理技术【l 】提出更高的挑 战。经典的样品分离富集的手段主要包括浓缩、液液萃取( 1 i q u i d 1 i q u i de x t r a c t i o n , l l e ) 、柱层析、沉淀、离心等，但这些方法存在如操作费时、操作手段复杂、误差 较大等很多缺点，而且应用过程中难免要使用大量的有毒溶剂，对操作人员的健康 和环境的保护也会造成一定威胁。所以，高效率、快速且少溶剂或无溶剂的样品制 备与前处理技术是现代分析科学家们努力追求的，例如后来逐渐发展起来的固相萃 取、固相微萃取、微波辅助萃取、浊点萃取和液相微萃取等萃取技术。 1 1 1 固相萃取( s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ，s p e ) t 2 1 固相萃取兴起于2 0 世纪7 0 年代初期，该技术特别适用于水样分析处理。其原 理是利用样品组成成分与固定相( 也就是吸附剂) 间选择性吸附与选择性洗脱的过 程。s p e 因具有消耗有机溶剂少、操作简单快速等优点，被广泛运用在中药成分分 析 3 - 4 、农药检测分析【5 1 、环境分析【6 】等各个领域。 1 1 2 固相微萃取( s o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o n , s p m e ) 1 9 9 0 年由加拿大w a t e r l o o 大学a r t h u r 和p a w l i s z y n 等人首创【_ 7 】的固相微萃取 ( s o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，s p m e ) 技术是一种包含采样、富集、进样一体化的新的 萃取技术，多与g c 、g c m s 联用。s p m e s d o l 技术的出现克服了液液萃取技术的 内在缺陷，建立了无溶剂消耗萃取技术的里程碑。该技术在环境和临床分析中得到 了较广泛的应用。但是萃取纤维头价格很高且容易破碎，同时引起干扰效应，在某 种程度上限制了s p m e 技术的应用。 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 1 1 3 微波辅助萃取( m i c r o w a v ea s s i s t e de x t r a c t i o n ，m a e ) 1 3 - 1 6 】 在微波辅助萃取( m a e ) 中，需要使用的有机溶剂很少，效率高、萃取速度快。 其工作原理是利用微波加热和选取的提取剂的特点，对样品中的目标分析物进行有 目的性的萃取。通过调节微波加热的参数( 如温度、压力、加热时间) 来加热目标 成分，以达到目标成分的萃取和其他基质成分相分离的目的。 1 1 4 浊点萃取( c l o u dp o i n te x t r a c t i o n ，c p e ) t 7 - 1 9 浊点萃取是近年来兴起的一种新兴的萃取技术，它利用了中性表面活性剂胶束 水溶液的溶解度变化特点和浊点现象，通过改变一系列的实验参数引发相与相之间 的分离，使疏水性物质与亲水性物质相分离。c p e 技术的很大一个优势体现在提供 很高的富集倍数和萃取效率的同时，能够保护被萃取物质的原有特性，如生物大分 子的活性。 1 2 液相微萃l 驭( l i q u i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，l p m e ) 1 2 1 概述 液相微萃取( 1 i q u i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，l p m e ) 作为一种新型的样品预处理技 术，是由j e a n _ n o t 和c a n t w e l l 2 0 乞1 1 于2 0 世纪末期基于传统的萃取技术即液液萃取的 基础上最早发明的。l p m e 的基本原理是将微量的萃取溶剂置于流动的样品溶液中， 通过目标分析物在样品溶液与所选择的萃取剂之间的传质扩散，实现分析物的富集 和浓缩。该技术采样、萃取和进样只需一步就能完成，仅需要几纳升至几十微升的 有机溶剂，操作简单快速。 通过几代分析科学家们的努力，l p m e 技术得到不断改进与完善，这种新型的 萃取技术已成为分析领域里必不可少的分析技术，已广泛应用于环境监测、食品监 督和药物分析等诸多领域。 1 2 2l p m e 基本理论 1 2 2 1 平衡萃取理论 l p m e 的基本原理是将微量的萃取溶剂置于流动的样品溶液中，通过目标分析 物在样品溶液与所选择的萃取剂之间的传质扩散，实现分析物的富集和浓缩。一般 来说，待测分析物在有机溶剂中溶解度相对较大，在水溶液中溶解度相对较小。因 此，当两者接触时待测分析物由于浓度梯度和传质扩散就从水相中转移到有机相 中，直到萃取达到平衡或萃取过程被人为终止。 2 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 对于直接液相微萃取的两相体系模式，在萃取平衡状态， 测目标分析物的浓度由下面这个公式计算确定： c 。，钿2k c a 吼朝2 了辜苗芋惫 有机相中萃取到的待 上式中，加胁，和叼分别为待测目标分析物在水溶液中的初始浓度和萃取 达到平衡时的浓度，v o 、为有机溶剂和水溶液的体积，而七则为待测目标分析 物在有机相和水相间的分配系数。 对于空心纤维膜微萃取三相体系里面，萃取平衡时待测目标分析物在受体中的 浓度c o , e q 可按下式计算： c o ，矿糍 ( 2 ) 、圪和圪分别为给体( 也就是水相) 、受体和有机溶剂的体积；与髟分 别为待测分析物在受体和给体、给体和有机溶剂之间的分配系数。 1 2 2 2 动力学理论 液一液萃取的一般速率方程式为： 鲁= 万a i 万f ，心- - c 。j ( 3 ) 上式中c d 与c 田为时间，时有机相和水相中待测目标分析物的浓度，彳，为有机 相的物理表面积，以为待测目标分析物的总质量转移系数( 单位为c m s ) ，与分析 物在水相中的分子扩散行为有关，通常通过改变搅拌速度来改变待测分析物分子在 相同相或不同相中的扩散速度。 一般可以通过以下几个方面来提高萃取速率。如增加水相中待测分析物的浓度 ( c 田) ，可以通过浓缩等手段来做到；适当增加萃取剂体积( v o ) ，但要控制增加的 程度，以免在提高萃取速率的同时又造成萃取效率的降低；增加搅拌速率，加速分 子的扩散行为。 1 2 3l p m e 实验条件的优化 根据液相微萃取的模型和相关理论原理，需要优化的实验条件参数捌主要有萃 3 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 取溶剂的种类及其体积大小、搅拌速率、萃取时间、萃取温度和离子强度以及溶液 的p h 值等。 1 2 3 1 萃取n i l , 0 种类体积及其体积的大小 选择合适的萃取溶剂是提高l p m e 萃取效率至关重要的因素之一。萃取溶剂的 选择必须与待测目标分析物的性质相符合，以保证萃取剂能高效的将待测目标分析 物从样品基质中萃取出来。主要从如下几个方面考虑： ( 1 ) 所选择的萃取剂与样品溶液( 一般是极性的水溶液) 一定不能相互溶解； 最好选取毒性小、对操作人员身体健康没有威胁和环境危害小的绿色环保型溶剂。 ( 2 ) 待测分析物在萃取剂中溶解度较大，且在后续仪器分析中对待测分析物 的分析不产生干扰。 ( 3 ) 在中空纤维膜萃取模式中，溶剂必须很容易在较短的时间内( 一般是几秒 钟内) 快速地被固定在纤维膜上。 萃取过程中选取萃取剂体积的大小对分析方法的检测限和灵敏度影响也很大。 一般来讲，所取萃取剂体积越大，能萃取的分析物的量越多，对提高方法的灵敏度 是有利的。但同时由于分析物进入萃取剂液滴是一个复杂的扩散过程，液滴体积越 大，传质速率越小，达到萃取平衡所需的时间也就越长，延长了相应的分析时间。 因此在选择萃取剂体积大小时，要考虑上述两个方面的综合影响因素。 1 2 3 2 搅拌速率 增加搅拌速率能有效的加快待测目标分析物在溶液中的传质扩散，缩短萃取所 需要的时间，从而提高萃取速率。但搅拌速率也不能过快，否则会影响有机溶剂液 滴的稳定性，造成在采用一些萃取模型时有机溶剂液滴的脱落等不利因素的产生， 如在s - l p m e 中易造成萃取液滴从进样针尖端脱落下来；在h f l p m e 体系中，容 易造成气泡填充在纤维膜的表面，阻碍待测目标分析物的传递。因此要从实际方面 多角度来考虑，选择合适的搅拌速率。 1 2 3 3 萃取时间 萃取时间也是影响分析结果的一个重要因素。由萃取平衡理论可知，进入萃取 剂( 有机相) 中的待测分析物的量在萃取平衡时是最大的，一般选取萃取时间为萃 取达到平衡后的时间。对于需要很长的时间才能达到萃取平衡的分析物( 分配系数 较小) ，我们也可以选取萃取时间为较短的时间，即在分析物在相与相之间还没有 达到平衡的状态下进行萃取。只要在操作过程中严格控制萃取时间和其它萃取条 4 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 件，也可以获到良好的重现性。此外，萃取时间也会对有机液滴的体积大小产生影 响。随着萃取时间的延长，有机液滴会发生较为明显的溶解和挥发损失。为避免这 种现象造成的不利影响，一般通过在萃取溶剂中加入内标来校正这种变化。 1 2 3 4 萃取温度 萃取温度对萃取效率的影响是双面的。一方面，升高温度，首先有利于加强对 流过程，其次会加快分子热运动，增加分子的扩散速度，有利于减少萃取时间。另 一方面，温度升高会减小待测分析物的分配系数，使待测分析物进入有机溶剂中的 量减少。其次，萃取时将温度升的太高，容易造成萃取剂蒸发，在重复实验时不易 控制萃取剂的体积保持为衡量，影响实验的重复性和精确度。所以，萃取效率随温 度的变化是上述两种不同趋势共同作用的结果，实验时应同时考虑萃取时间和实验 的精密度，选择最佳的萃取温度。 1 2 3 5 离子强度与p h 值 离子强度能有效的提高分析方法的灵敏度和萃取效率，在样品溶液中加入少量 的无机盐( 一般选择n a c i ) ，增强溶液的离子强度，增大待测分析物的在有机相中分 配比例，从而增加其在有机相中的萃取量。但也有报道在液相微萃取实验中发现盐 的加入对目标分析物的萃取没有明显作用，甚至有负作用，原因可能是由于盐的加 入改变了整个萃取体系的存在环境，从而影响了待测分析物扩散到有机相中的速 率。此外，还可能与目标分析物本身的物理化学性质有关。 通常向溶液中加入缓冲盐或弱酸来调节样品溶液的p h 值。有些化合物能微弱 的电离出氢离子或氢氧根离子，显一定的弱酸性或弱碱性，改变溶液的p h 值就会 改变待测分析物在溶液中的电离平衡，使待测分析物更多的以中性分子的形式存 在，将少其在水中的溶解量，更多的转移到有机溶剂中，提高方法的灵敏度。 1 2 4 液相微萃取的方式 液相微萃取( l p m e ) 自提出以来，经过无数分析科学家们的努力，已发展了 几种不同模型的萃取方式，其中主要有静态直接液相微萃取( s l p m e ) 、动态液相 微萃取( d y n l p m e ) 等萃取方式。 1 2 4 1 静态直接液相微萃取( s t a t i cl i q u i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，s l p m e ) s l p m e 是采用微量进样器尖端悬挂微量的有机溶剂，将其浸入到样品溶液中， 对其中的待测分析物直接进行萃取【2 3 】( 如图1 1 所示) 。具体操作方法是用微量进 样器吸取微量的有机溶剂( 排出进样器中的气泡) ，将其浸入到样品溶液中，推出 5 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 溶剂，使之以液滴的形式悬挂于针尖上；水样中的目标物由于在两相中存在着溶解 度差异，通过扩散作用分配到有机溶剂中，经过一定萃取时间后将溶剂抽回进样针 内，再注入色谱仪器进样分析2 钔。 s 缸匿 图1 1 s l p m e 装置图图1 2d l p m e 装置图 1 2 4 2 动态液相微萃取( d y n a m i cl i q u i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，d l p m e ) 动态液相微萃取【2 5 】是由h e 和h k l e e 等分析科学家在s - l p m e 的基础上提出 的。具体操作过程即在数秒内将样品溶液吸入含有微升级有机溶剂的微量进样器 中，停置几秒让目标分析物在样品溶液与进样器内壁上的有机溶剂薄膜之间进行扩 散分配，通过手动反复推出水样但不推出溶剂不断进行分配，最后将有机溶剂直接 注入色谱仪进行分析。这种方法相比于静态微萃取( s l p m e ) 2 6 1 ，由于在一定程 度上增大了萃取的表面积，能有效减短达到平衡所需的萃取时间，使萃取效率得到 了增强，但是精密度不好。后来又有人改进了此动态液相微萃取装置，将人工抽动 和推动微量进样器改为自动化，弥补了方法的精密度较差的缺陷。 1 2 4 3 顶空液相微萃取( h e a d s p a c el i q u i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，h s - l p m e ) 顶空液相微萃取法适用于测定挥发性或半挥发性有机化合物1 2 卜圳( 见图1 3 ) 它的操作步骤类似于静态直接液相微萃取，只是悬于针端的有机溶剂微滴由浸入水 体中改为悬于试样瓶中样品溶液上方空间。在h s l p m e 中存在着三相( 萃取溶剂、 样品上方空间、样品) ，待测分析物在三相中的化学势差，驱动样品分子从相对较 大体积的样品溶液进入微量体积的有机液滴，达到萃取富集的目的。 h s l p m e 还可以与其它辅助萃取手段如超声波萃取、微波辅助萃取相结合， 进一步加快萃取速率，缩短萃取时间，提高萃取效率，l o r e n av i d a l l 3 2 】等，将顶空液 相微萃取与微波辅助萃取结合成功测定了水样中氯苯类化合物，结果令人满意。同 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 时，h s l p m e 因不与样品溶液直接接触因而可以避免样品基质的干扰。 图1 3h s l p m e 装置图 1 2 4 4 连续流动液相微萃取( c o n t i n u o u s f l o wl i q u i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ， c f l p m e ) 连续流动的液相微萃取也属于一种动态的微萃取方式，该萃取方法装置简单， 易操作，精密度高，富集倍数大，是一种理想的萃取方法，由l i u 和l e e 于2 0 0 0 年最早提出【3 3 1 。刘艳等【3 4 1 利用c f m e 与g c m s 联用测定水样中的多环芳烃，分析 结果令人满意，检测限低达l n g l ，富集倍数高达8 7 倍。 1 2 4 5 空心纤维膜微萃取( h o l l o wf i b e rm e m b r a n em i c r o e x t r a c t i o n ，h f m m e ) h f m m e l 3 5 3 s 1 是一种新型的微膜萃取技术，该技术装置简单( 一般只需一支微 量进样针、多孔中空纤维管和样品瓶) ，成本低，干扰小，选择性较好，容易与各 类仪器联用( 如图1 4 a 所示) 。该技术采用多孔的空心纤维管来盛装萃取剂，再将 其插入并侵入样品溶液以下进行萃取。空心纤维膜由于纤维上存在很多个小孔，溶 剂与样品溶液接触的表面积在一定程度上得到了增加，同时将其用于储存有机溶 剂，增强了萃取剂液滴的稳定性，从而提高了萃取效率和方法的重现性。 空心纤维膜微萃取技术主要存在着两相萃取体系模式和三相萃取体系模式 3 9 - 4 2 ，最近颇受广大分析工作者青睐的是三相萃取模式体系，又称液一液一液微萃 取( 1 i q u i d 1 i q u i d 1 i q u i dm i c r o e x t r a c t i o n 。l l l m e ) ( 如图1 4 b 所示) ，在药物定性和定 量分析、环境化学分析等领域。 7 硕士学位论文 m a s t e r st he s i s n e e d l ef o r 叫e c t i o n o fa c c e p t o r5 0 h i d o n 图1 4 ah f m m e 装最图图1 4 bl l l m e 装置图 1 2 4 6 分散液液微萃取( d i s p e r s i v el i q u i d l i q u i dm i c r o e x t r a c t i o n ，d l l m e ) 叫e c t 山 专 c l o u d i vs 【a t e c e n t r i f u g e 争 w i t h d r a w 冬 i 图1 5d l l m e 装置图 分散液液微萃取技术【4 3 j 是最新发展起来的一种高效的萃取技术。在分散液液微 萃取中存在着三相体系，由萃取剂、分散剂和样品溶液的混合溶剂组成( 如图1 5 所示) 。具体操步骤为：先配制由分散剂和萃取剂按一定l 匕i v , i 组成的混合溶液，通 过微量进样器或移液枪移取一定量的混合溶剂以较快速度注入装有定浓度样品 溶液的离心管中( 速度要快) ，此时溶液变成浊液，待在离心机上离心分离后在离 心管底部形成含有目标分析物的沉积相，最后将沉积相吸取出来与仪器联机进行分 8 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 析。分散液液微萃取技术富集效果好、萃取效率低、对仪器的选择性广泛，而且完 成整个萃取过程只需5 分钟甚至更少的时间，这是以往任何一种微萃取技术所不能 做到的。完成整个萃取过程仅需消耗数微升有机溶剂，既经济又环保，现在越来越 受到广大分析工作者的青睐。d l l m e 技术己广泛应用于环境化学分析 4 4 - 4 6 】、蔬菜 水果中的农药残留【47 j 等各个领域。 1 2 5l p m e 在痕量乙霉威、嘧霉胺化合物分析中的应用 乙霉威嘧霉胺可湿性粉剂是由乙霉威原药和嘧霉胺原药混合配制而成的一种 高效、广谱杀菌剂。乙霉威对属于苯并咪唑类型的一类杀菌剂呈负交互抗性，于1 9 9 0 年由日本住友公司研发并推出上市，是现今市场上著名的具有此独特特点的杀菌 剂，是防治造成蔬菜如黄瓜和西红柿严重减产的一类病害一灰霉病的首选药物【4 8 1 。 嘧霉胺【化学名称n ( 4 ，6 二甲基嘧啶2 基) 苯胺】是最近几年来研发的一种嘧啶胺类 的内吸性杀菌剂，主要通过抑制病菌浸染酶的产生从而阻止病菌的侵染并杀死病菌 4 s 4 9 1 ，其结构新颖、作用机制非常独特，该杀菌剂对环境危害性小，非常绿色环保， 被农业部优先推广使用。嘧霉胺能穿透植物叶片，喷雾在土壤中也能被农作物根部 内吸，对葡萄、番茄、黄瓜、洋葱、茄子及观赏植物的灰霉病有非常好的防治效果， 现已成为逐渐代替苯并咪唑类等氨基甲酸酯类杀菌剂用于防治灰霉病的药种。 随着乙霉威、嘧霉胺在我国农业中的广泛使用，及时监测并分析其在水果和蔬 菜等农产品和环境中的残留量，建立高效快速、适用范围广的杀菌剂残留方法是非 常必要的。曾经有文献报到过用反相高效液相色谱、微波辅助萃取一高效液相色谱 法及气相色谱检测混合杀菌剂和农产品中乙霉威的含量l 外5 1 】；高效液相色谱检测杀 菌剂中嘧霉胺的有效含量【5 2 1 ，固相萃取气相色谱法测定农产品中嘧霉胺的残留量 【5 3 1 ，顶空固相微萃取检测绿色产品中嘧霉胺的残留量【5 4 】，分子印迹微萃取检测红酒 中嘧霉胺的残留量【5 5 1 。有关l p m e 在同时检测痕量乙霉威、嘧霉胺等杀菌剂化合物 分析中的应用研究报道还较少。 1 3 选题思想 液相微萃取是2 0 世纪末期兴起的一种新型的样品分析技术，它克服了传统液 一液萃取技术( l l e ) 的诸多缺陷，且与h p l c 、g c 等仪器能很好的兼容，容易实 现联用分析技术，这一点是固相微萃取( s p m e ) 所不能做到的：此外，装置非常 简单，仅需及其微量的有机溶剂( 微升级甚至纳升级) ，萃取、富集、进样只需一 步就能完成，该技术经济节约且对环境非常友好。自该技术问世至今，已经广泛应 用于环境化学分析、食品安全以及生物医药 3 s , 5 6 - 6 0 1 等各个领域。 9 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 本论文研究的目的是，将经过改进的液相微萃取技术以及当今最新的分散液液 微萃取技术应用于环境水样中乙霉威、嘧霉胺两种杀菌剂的微量检测分析，对影响 萃取的各项条件进行了优化，并与传统的单滴液相微萃取技术相比较，无论是检测 限还是方法的准确度都有一定的优越性。主要研究内容如下： 1 、引入了锥形底部的聚四氯丁烯( p o l y c h l o r o p r e n er u b b e r , p c r ) 管取代了微量 进样器用以更好地装载萃取剂溶剂。由于微滴和p c r 管锥形底部间的接触面积增 大，大大增强了两相间的表面张力，液滴的稳定性大大增强，因此可悬挂更大体积 的萃取剂，从而相应地提高了萃取效率。此外，p c r 管非常廉价可一次性使用，完 全避免了交叉污染的产生。改良后的新型微萃取方法对萃取剂、萃取剂体积、萃取 时间、搅拌速率、盐效应进行了优化，并将其应用于环境水样与自来水中乙霉威、 嘧霉胺的检测分析。 2 、研究了三种表面活性剂十二烷基硫酸钠( s d s ，阴离子表面活性剂) 、十六 烷基三甲基溴化铵( c t a b ，阳离子表面活性剂) 、壬基酚聚氧乙烯醚 ( t x 1 0 0 ， 非离子表面活性剂) 在改良后的新型微萃取方法中的应用，。表面活性剂对萃取效率 的影响，以及作用机理。 3 、采用分散液液微萃取技术与高效液相色谱可变波长紫外检测器联用，分析 测定环境水样中的乙霉威、嘧霉胺，对影响萃取的各种因素如萃取溶剂类型、萃取 溶剂体积、分散溶剂类型、分散溶剂体积、萃取时间和盐效应等条件进行了优化， 并将其应用于湖水、自来水中乙霉威、嘧霉胺的分析检测。 1 0 【1 2 【1 3 】 【1 4 【1 5 】 【1 6 【1 7 】 【1 8 【1 9 】 【2 0 1 【2 1 】 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 参考文献 p s i l l a k i se ，k a l o g e r a k i sn t r e n d si na n a l c h e m ，2 0 0 3 ，2 2 ：5 6 5 5 7 4 王蕾，郭丽冰，阿剪垆医学院学掘2 0 0 7 ，3 3 ：8 6 8 8 郑春英，祖元刚，分析纪笋，2 0 0 5 ，3 3 ：8 9 4 陈蕾，李永庆，乒成药2 0 0 3 ，2 5 ：6 2 9 6 31 阎正，封棣等，彦蓐2 0 0 5 ，2 3 ：3 0 8 3ll p o u r r e z an ，p a r h a mh ，k i a s a ta r ，e ta 1 t a l a n t a ，2 0 0 9 ，7 8 ：13 2 7 13 31 a r t h u rc l ，p a w l i s z y nj 。，a n a l c h e m ，1 9 9 0 ，以：2 1 4 5 2 1 4 8 s up i - g u e y ，h u a n gs h a n g d a ，t a l a n t a ，1 9 9 9 ，4 9 ：3 9 3 4 0 2 m a w - r o n gl e e ，y a o c h i ay e h ，e ta 1 c h r o m a t o g r a ，19 9 8 ，8 0 6 ：3 】7 - 3 2 4 u l r i c hs ，c h r o m a t o g r a ，2 0 0 0 ，9 0 2 ：1 6 7 1 9 4 a l l k l a n le ，b e r gh ，m a t h i a s s o nl ，e ta 1 f o o da d d i t c o n t a m 19 9 8 ，1 5 ： 7 2 9 7 5 0 l a n gq y ，t a l a n t a ，2 0 0 1 ，5 3 ：7 7 1 - 7 8 2 s p i g n og ，d ef a v e f id m ，zf o o de n g i n e e r i n g , 2 0 0 9 ，9 3 ：210 217 p a n x u e j u n ，n i ug u o g u a n g ，l i uh u i z h o u , ， c h r o m a t o g r a ， 2 0 0 1 ，9 2 2 ：3 7 1 3 7 5 g f r e r e rm ，l a n k m a y re ，a n a l c h i m a c t a ，2 0 0 5 ，5 3 3 ：2 0 3 - 21l h o a n gt h ，s h a r m ar ，s u s a n t od ，m a s od im ，k w o n ge ，jc h r o m a t o g r a ，2 0 0 7 ，1 1 5 6 ：1 4 9 - 15 3 c h e nj i a n - b o ，z h a ow e i - j u n ，l i uw e i ，z h o uz h i - m i n g ，y a n gm i n g m i n ， f o o d c h e m ，2 0 0 9 ，1 1 5 ：1 0 3 8 1 0 4 1 g h o l i v a n dm b ，b a b a k h a n i a na ，r a f i e ee ，t a l a n t a ，2 0 0 8 ，7 6 ：5 0 3 5 0 8 c h e nj i a n r o n g ，x i a os h a n m e i ，w ux i a o h u a , f a n gk e m i n g ，l i uw e n h a n , t a l a n t a , 2 0 0 5 , 6 7 ：9 9 2 9 9 6 j e a n n o tm a ，c a n t w e l lf f a n a l c h e m 1 9 9 6 ，6 8 ，2 2 3 6 2 2 4 0 j e a n n o tm a ，c a n t w e l lf f a n a l c h e m 1 9 9 7 ，6 9 , 2 9 3 5 - 2 9 4 0 1 j 1 j 1 j 1 j 1 j 1 j 1 j 1 j 1 j n u l n 口 p h 陋p 隅p n u 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 【2 2 】d i m i t r aa l a m b r o p o u l o u ，t r i a n t a f y l l o sa a l b a n i s ，b i o c h e m b i o p h y s m e t h o d s ，2 0 0 7 ，7 0 ：19 5 2 2 8 【2 3 】j e a n n o tm a ，c a n t w e l lf f ，a n a l c h e m ，1 9 9 7 ，6 9 ：2 3 5 2 3 9 【2 4 】z h a ol i m i a n ，l e eh k ，jc h r o m a t o g ra ，2 0 0 1 ，9 1 9 ：3 8 1 3 8 8 【2 5 】h e ，y ，l e eh k a n a l c h e m1 9 9 7 ，6 9 ，4 6 3 4 4 6 4 0 【2 6 】h o ul i ，l e eh k ，jc h r o m a t o g ra ，2 0 0 2 ，9 7 6 ：3 7 7 3 8 5 【2 7 】 y ec u n - l i n g ，z h o uq i n g x i a n g ，w a n gx i n m i n g ，a n a l c h i m , 4 c t a ， 2 0 0 6 ，5 7 2 ：1 6 5 - 1 7 l 【2 8 】k a y k h a i im ，n a z a r is ，c h a m s a zm ，t a l a n t a ，2 0 0 5 ，6 5 ：2 2 3 3 2 8 【2 9 】z h a or s ，l a ow j ，x ux b ，t a l a n t a ，2 0 0 4 ，6 2 ：7 51 7 5 6 【3 0 s h a r i a t i - f e i z a b a d is ，y a m i n iy ，b a h r a m i f a rn ，a n a lc h i m a c t a , 2 0 0 3 ， 4 8 9 ：2 1 3 1 【3 1 】t a n k e v i c i u t e a ，k a z l a u s k a sr ，v i c k a c k a i