SPME Arrow对水中16种多环芳烃的定量分析

前言

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是煤、石油、木材、烟草、有机高分子化合物等有机物不*燃烧时产生的挥发性碳氢化合物，是重要的环境和食品污染物。迄今已发现有200多种PAHs，其中有相当部分具有致癌性，如苯并[a]芘，苯并[a]蒽等。PAHs广泛分布于环境中，可以在我们生活的每一个角落发现，任何有有机物加工、废弃、燃烧或使用的地方都有可能产生多环芳烃。

固相微萃取（Solid Phase Microextraction，SPME）是以熔融石英光导纤维或其他材料作为基体支持物，利用“相似相溶"的原理，在其表面涂渍不同性质的高分子固定相薄层，通过直接浸入或顶空方式，对待测物进行提取、富集、进样和解吸。自1989年发明以来，由于其操作简便、节省溶剂、回收率好的特性，现在已成为样品前处理应用中重要的萃取技术之一，广泛应用于水、土壤、空气等环境样品的分析。

本实验通过全自动固相微萃取模式，采用一种全新的萃取头SPME Arrow，以浸入式提取的方式对水中的16种多环芳烃进行了定量分析，通过测定16种多环芳烃的校准曲线来表现SPME Arrow的萃取性能。

关键字：AStation ，固相微萃取，SPME Arrow，水，多环芳烃

1.实验过程

1.1 仪器与试剂

全自动多功能样品制备进样平台：AStation，莱伯泰科公司；

SPME Arrow老化模块：SPME Fiber Conditioning Module，莱伯泰科公司；

萃取孵化模块：Agitator Module，莱伯泰科公司；

加热萃取模块：Heatex Stirrer，莱伯泰科公司；

SPME Arrow萃取头：PDMS，250μm×20mm，莱伯泰科公司；

气质联用仪：7890B-5977B气质联用仪，安捷伦公司；

多环芳烃标准使用液：10ng/mL ；

超纯水制备仪：Simplicity，MILLIPORE公司；

丙酮（色谱纯，Fischer 公司）。

1.1 多环芳烃校准曲线测定过程

1.2.1标曲配制

取5个20mL顶空进样瓶，分别加入多环芳烃标准使用液10、20、50、400、800μL，加超纯水15mL，另取同样两个顶空瓶进行空白实验，将样品瓶置于AStation样品盘，待检测。

1.2.2 固相微萃取SPME Arrow萃取过程

萃取前孵化时间10min，孵化温度35℃；孵化震荡速度500rpm；老化温度280℃，老化时间10min；提取时间30min，提取震荡速度1500rpm，提取温度35℃；解吸时间5min。

图1 SPME Arrow萃取多环芳烃流程

1.1 GC-MS测定条件

a）色谱柱：HP-5ms  30m*0.25mm*0.25μm；

b）进样口温度：280℃；

c）进样模式：不分流；

d）柱流速：1.0mL/min（恒流）；

e）柱箱温度：初始温度80℃，保持2min；以5℃/min升温至180℃，保持5min；以10℃/min升温至290℃，保持9min；

f）四极杆温度：150℃；离子源温度：280℃；传输线温度：280℃；

g）扫描模式：选择离子扫描（SIM）。

16种多环芳烃的保留时间、定量及定性离子见表1。

表1  16种多环芳烃的保留时间、定量及定性离子

2.多环芳烃测定结果

2.1多环芳烃色谱图

图2为16种多环芳烃直接进样的色谱图，图3为超纯水空白色谱图，图4为固相微萃取进样谱图，图5为线性重叠图。

图2多环芳烃色谱图

图3空白水色谱图

图4 固相微萃取进样色谱图

图 5 线性重叠色谱图

2.2校准曲线结果

通过SPME Arrow萃取水中不同浓度的16种多环芳烃，经气质分析得到的线性结果见表2，线性系数为0.9615-0.9998，具体校准曲线见图4-19。

表2 16种多环芳烃线性结果

3.结果与讨论

本方法以全自动多功能样品制备进样平台AStation为基础，通过固相微萃取SPME Arrow对水中的16种多环芳烃进行定量萃取，经气质分析得到16种多环芳烃的线性数据，线性系数为0.9615-0.9998，除了个别几种物质的线性相对低一些以外，其他物质均能得到较好的线性结果，整体结果符合测试需求。

本实验中采用的固相微萃取方法简便，快速，可以实现水中多环芳烃萃取及在线分析的全自动操作，适用于水中痕量多环芳烃物质的检测分析。