SPME Arrow對水中16種多環芳烴的定量分析

前言

多環芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是煤、石油、木材、煙草、有機高分子化合物等有機物不*燃燒時產生的揮發性碳氫化合物，是重要的環境和食品污染物。迄今已發現有200多種PAHs，其中有相當部分具有致癌性，如苯并[a]芘，苯并[a]蒽等。PAHs廣泛分布于環境中，可以在我們生活的每一個角落發現，任何有有機物加工、廢棄、燃燒或使用的地方都有可能產生多環芳烴。

固相微萃取（Solid Phase Microextraction，SPME）是以熔融石英光導纖維或其他材料作為基體支持物，利用“相似相溶"的原理，在其表面涂漬不同性質的高分子固定相薄層，通過直接浸入或頂空方式，對待測物進行提取、富集、進樣和解吸。自1989年發明以來，由于其操作簡便、節省溶劑、回收率好的特性，現在已成為樣品前處理應用中重要的萃取技術之一，廣泛應用于水、土壤、空氣等環境樣品的分析。

本實驗通過全自動固相微萃取模式，采用一種全新的萃取頭SPME Arrow，以浸入式提取的方式對水中的16種多環芳烴進行了定量分析，通過測定16種多環芳烴的校準曲線來表現SPME Arrow的萃取性能。

關鍵字：AStation ，固相微萃取，SPME Arrow，水，多環芳烴

1.實驗過程

1.1 儀器與試劑

全自動多功能樣品制備進樣平臺：AStation，萊伯泰科公司；

SPME Arrow老化模塊：SPME Fiber Conditioning Module，萊伯泰科公司；

萃取孵化模塊：Agitator Module，萊伯泰科公司；

加熱萃取模塊：Heatex Stirrer，萊伯泰科公司；

SPME Arrow萃取頭：PDMS，250μm×20mm，萊伯泰科公司；

氣質聯用儀：7890B-5977B氣質聯用儀，安捷倫公司；

多環芳烴標準使用液：10ng/mL ；

超純水制備儀：Simplicity，MILLIPORE公司；

丙酮（色譜純，Fischer 公司）。

1.1 多環芳烴校準曲線測定過程

1.2.1標曲配制

取5個20mL頂空進樣瓶，分別加入多環芳烴標準使用液10、20、50、400、800μL，加超純水15mL，另取同樣兩個頂空瓶進行空白實驗，將樣品瓶置于AStation樣品盤，待檢測。

1.2.2 固相微萃取SPME Arrow萃取過程

萃取前孵化時間10min，孵化溫度35℃；孵化震蕩速度500rpm；老化溫度280℃，老化時間10min；提取時間30min，提取震蕩速度1500rpm，提取溫度35℃；解吸時間5min。

圖1 SPME Arrow萃取多環芳烴流程

1.1 GC-MS測定條件

a）色譜柱：HP-5ms  30m*0.25mm*0.25μm；

b）進樣口溫度：280℃；

c）進樣模式：不分流；

d）柱流速：1.0mL/min（恒流）；

e）柱箱溫度：初始溫度80℃，保持2min；以5℃/min升溫至180℃，保持5min；以10℃/min升溫至290℃，保持9min；

f）四極桿溫度：150℃；離子源溫度：280℃；傳輸線溫度：280℃；

g）掃描模式：選擇離子掃描（SIM）。

16種多環芳烴的保留時間、定量及定性離子見表1。

表1  16種多環芳烴的保留時間、定量及定性離子

2.多環芳烴測定結果

2.1多環芳烴色譜圖

圖2為16種多環芳烴直接進樣的色譜圖，圖3為超純水空白色譜圖，圖4為固相微萃取進樣譜圖，圖5為線性重疊圖。

圖2多環芳烴色譜圖

圖3空白水色譜圖

圖4 固相微萃取進樣色譜圖

圖 5 線性重疊色譜圖

2.2校準曲線結果

通過SPME Arrow萃取水中不同濃度的16種多環芳烴，經氣質分析得到的線性結果見表2，線性系數為0.9615-0.9998，具體校準曲線見圖4-19。

表2 16種多環芳烴線性結果

3.結果與討論

本方法以全自動多功能樣品制備進樣平臺AStation為基礎，通過固相微萃取SPME Arrow對水中的16種多環芳烴進行定量萃取，經氣質分析得到16種多環芳烴的線性數據，線性系數為0.9615-0.9998，除了個別幾種物質的線性相對低一些以外，其他物質均能得到較好的線性結果，整體結果符合測試需求。

本實驗中采用的固相微萃取方法簡便，快速，可以實現水中多環芳烴萃取及在線分析的全自動操作，適用于水中痕量多環芳烴物質的檢測分析。