
多環芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是煤、石油、木材、煙草、有機高分子(zǐ)化合物等有(yǒu)機物不*燃燒時(shí)產生的揮發(fā)性碳氫化合(hé)物,是重要的環境和食品汙染物。迄今(jīn)已發現有200多種PAHs,其中有相當部分具有致癌性,如苯並[a]芘,苯並[a]蒽(ēn)等。PAHs廣泛分布於環境中,可以在我們生(shēng)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(dǎo)纖(xiān)維或(huò)其他材料作為基體支持物,利用“相似相溶"的原理,在其表麵塗漬不同性質(zhì)的(de)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(jí)、進樣和解(jiě)吸。自1989年發明以來,由於其操作簡便、節(jiē)省溶(róng)劑(jì)、回收率(lǜ)好的(de)特(tè)性,現在已成為樣品(pǐn)前處理應用中重要的萃取(qǔ)技(jì)術之一(yī),廣泛應(yīng)用於水、土壤、空氣等環(huán)境樣品的分析。
本實驗通過全自動固相微萃取模式(shì),采用一種全新的萃(cuì)取頭SPME Arrow,以浸入式(shì)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(cè)定16種多環芳(fāng)烴的校準曲線來表現SPME Arrow的萃取(qǔ)性能。
全(quán)自動多功能樣(yàng)品製備進(jìn)樣平台:AStation,.17c嫩嫩草色视频蜜 %A公司;
SPME Arrow老化模塊:SPME Fiber Conditioning Module,萊伯泰(tài)科公司;
萃(cuì)取孵化模塊:Agitator Module,.17c嫩嫩草色视频蜜 %A公司;
加熱(rè)萃取模塊:Heatex Stirrer,萊(lái)伯泰科公司;
SPME Arrow萃取頭:PDMS,250μm×20mm,萊伯(bó)泰科公司;
氣質聯用儀:7890B-5977B氣質聯用(yòng)儀(yí),安捷倫公司;
多(duō)環(huán)芳(fāng)烴標準使用液:10ng/mL ;
超純水製(zhì)備儀:Simplicity,MILLIPORE公司;
丙酮(色譜純,Fischer 公司)。

取5個20mL頂空進樣瓶,分別加入(rù)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(háng)空白實(shí)驗,將樣品瓶置於AStation樣品盤,待檢測。
萃取前孵化時間10min,孵化溫度35℃;孵化震蕩(dàng)速度500rpm;老化溫度280℃,老化時(shí)間(jiān)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(cuì)取多環芳(fāng)烴流程(chéng)
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(liú);
d)柱流速:1.0mL/min(恒流);
e)柱箱溫度:初始溫度80℃,保持(chí)2min;以5℃/min升溫至180℃,保持5min;以10℃/min升(shēng)溫至290℃,保持(chí)9min;
f)四(sì)極杆溫度:150℃;離子源(yuán)溫度:280℃;傳(chuán)輸線(xiàn)溫度:280℃;
g)掃描模式:選擇離子掃描(SIM)。
16種多環芳(fāng)烴的保留時間、定量及定(dìng)性離子見表1。
表1 16種多環芳烴的保留時間(jiān)、定量及定性離子
序號 | 化合(hé)物名稱 | 保留時間(min) | 定量/定性離子 |
1 | 萘 | 5.95 | 128/127/129 |
2 | 苊烯 | 8.06 | 152/151/153 |
3 | 苊 | 8.38 | 154/151/153 |
4 | 芴(wù) | 9.43 | 166/165/164 |
5 | 菲 | 12.64 | 178/179/176 |
6 | 蒽 | 12.82 | 178/179/176 |
7 | 熒蒽 | 16.87 | 202/203/200 |
8 | 芘 | 17.52 | 202/203/200 |
9 | 苯並[a]蒽 | 20.93 | 228/226/229 |
10 | 䓛 | 21.02 | 228/226/229 |
11 | 苯並(bìng)[b]熒蒽 | 23.53 | 252/253/250 |
12 | 苯並[k]熒蒽 | 23.59 | 252/253/250 |
13 | 苯並[a]芘 | 24.31 | 252/253/250 |
14 | 茚苯[1,2,3-c,d]芘 | 27.83 | 276/277/274 |
15 | 二苯並[a,h]蒽 | 27.98 | 278/276/277 |
16 | 苯並[g,h,i]苝 | 29.79 | 276/277/274 |
圖2為16種多環芳烴直接進樣(yàng)的色譜圖,圖3為超(chāo)純水空白色譜圖,圖4為(wéi)固相微萃取進樣譜圖,圖5為線性重疊圖(tú)。

圖2多環芳烴(tīng)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
通(tōng)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(jiàn)表(biǎo)2,線性係數為0.9615-0.9998,具體(tǐ)校準曲線見圖4-19。
表2 16種多環(huán)芳烴線性結果
序號 | 化合物名稱(chēng) | 線性方程 | 線性係數R2 |
1 | 萘 | y = 5759.9x + 165714 | 0.9972 |
2 | 苊烯(xī) | y = 10242.8x - 34155 | 0.9998 |
3 | 苊 | y = 8726.2x - 32033 | 0.9987 |
4 | 芴 | y =12124.9x - 31044 | 0.9996 |
5 | 菲(fēi) | y = 15894.3x - 39665 | 0.9996 |
6 | 蒽 | y = 15678.1x - 185773 | 0.9972 |
7 | 熒蒽 | y = 15348.8x - 114417 | 0.9985 |
8 | 芘 | y = 15320.2x - 130520 | 0.9980 |
9 | 苯(běn)並[a]蒽 | y = 6626.8x - 137161 | 0.9781 |
10 | 䓛 | y = 2675.6x - 38200 | 0.9923 |
11 | 苯並[b]熒蒽 | y = 3858.6x - 98361 | 0.9615 |
12 | 苯並[k]熒蒽 | y = 2482.8x - 52733 | 0.9817 |
13 | 苯並[a]芘 | y = 1346.5x - 33986 | 0.9644 |
14 | 茚苯[1,2,3-c,d]芘 | y = 261.58x - 5629 | 0.9724 |
15 | 二苯並[a,h]蒽(ēn) | y = 76.90x - 1696.7 | 0.9704 |
16 | 苯並[g,h,i]苝 | y = 132.94x - 2234.6 | 0.9829 |




本方法以(yǐ)全自動多功能樣品製備進(jìn)樣平台AStation為基(jī)礎(chǔ),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(de)線性數據,線(xiàn)性係數為0.9615-0.9998,除了個別幾種物質的線性相對低一些以外(wài),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(fǎ)簡便,快速,可以實現水中多環芳烴萃取及在線(xiàn)分析的全自動操作,適(shì)用於水中痕量多環芳烴物質的檢測分析。