网站导航

新闻资讯

当前位置:主页 > 新闻资讯 >
FSHW:基于悬浮液滴固化的动态微波辅助萃取与液相微萃取技术用于谷物中有机氯农药的分析并进行GC分析
时间:2023-05-25 02:32 点击次数:141

  有机氯农药(OCPs)已被禁用多年,由于其高度的化学稳定性,并没有在环境中完全消失,它们仍然存在于不同的样本中。OCPs的残留物会对人类健康造成潜在的威胁。考虑到环境和食品安全,有必要开发一种方便、快速和高效的分析方法来检测谷物中的OCPs。

  样品制备是分析复杂样品的最关键步骤。谷物样品中OCPs的常用预处理方法包括超声萃取(UE)、固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、加速溶剂萃取(ASE)。然而,上述方法都需要繁琐的步骤,时间长,操作复杂。2007年首次提出了基于悬浮液滴固化的液相微萃取技术(LPME-SFO),该技术克服了传统液相微萃取技术的一些缺点,如选择性差和使用高毒溶剂。LPME-SFO作为一种新兴的样品预处理工艺,已被广泛用于提取水、生物样品和草本植物样品中的微量有毒物质。在该技术中,水溶液中的目标分析物被少量的有机溶剂富集,然后有机溶剂在冰水浴中一起凝固,就可以转移分析。因此,在这种方法中,样品的提取、分离和预浓缩可以在一个步骤中完成。

  近年来兴起的动态微波辅助萃取(DMAE)可以有效地提取食品和环境样品中的有机污染物,具有萃取时间短、设备简单、成本低、节省溶剂、方便快捷、萃取效率高等优点。DMAE是一种动态萃取工艺,可以不断向萃取容器提供新鲜的萃取溶剂,可以与其他样品预处理技术相结合。

  在前人研究的基础上, 吉林农业大学的Guijie Li、Dawei Wang,吉林大学的Lan Ding等 在本文建立了一种基于DMAE-LPME-SFO的快速分析方法,采用GC-电子捕获检测器(ECD)测定谷物中的OCPs。新鲜溶剂连续泵入萃取管,过程中有机溶剂用量非常小,可同时处理多个样品,并对影响目标分析物萃取效率的实验条件进行了优化。

  在0~1000 W范围内,研究了微波功率对OCPs回收率的影响。如图2所示,随着微波辐射功率在0~400W范围内增加,目标分析物的回收率上升,此后逐渐下降。高微波功率可能导致微波炉内温度过高,从而导致目标OCPs的挥发或降解。因此,在随后的实验中选择400 W。

  在初步实验中,考察了丙酮-水(20%,V/V)、乙腈-水(20%,V/V)和乙酸乙酯-水(20%,V/V)对谷物中OCPs回收率的影响。结果表明,20%的乙腈-水溶液的提取效果最好。与丙酮和乙酸乙酯相比,乙腈的沸点较高,因此在微波辅助提取过程中不易沸腾。因此,选择乙腈-水溶液进行进一步的实验。

  随后,研究了乙腈浓度对OCPs回收率的影响。实验中使用了乙腈-水溶液(10 mL,0%~25%,V/V),结果如图3所示,乙腈浓度在0%~10%范围内,OCPs的回收率上升,然后逐渐下降。这可能是由于过多的乙腈会导致相分离不良,正十六烷的收集不完全。所以选择10%的乙腈-水溶液作为提取溶剂。

  为了获得目标分析物的最佳提取条件,本研究考察了不同体积的乙腈-水溶液对OCPs回收率的影响。如图4所示,当乙腈-水溶液的体积从6 mL增加到12 mL时,OCPs的回收率明显增加(P<0.05)。当乙腈-水溶液的体积超过12 mL时,OCPs的回收率略有下降。可能是随着乙腈-水溶液体积的增大,后续相分离困难,导致正十六烷的收集减少,OCPs在水中的溶解增加,所以OCPs的回收率略有下降。此外,随着乙腈-水溶液体积的增加,提取时间也会延长,不利于快速分析。因此,在实验过程中选择了12 mL。

  研究了萃取溶剂流速(0.5~2.5 mL/min)对OCPs回收率的影响。实验结果如图5所示。当流速在0.5~2.0 mL/min范围内时,OCPs的回收率上升,然后继续上升到2.5 mL/min,回收率慢慢下降。这是因为当收集的提取液体积不变时,溶剂的流速越大,提取就越不充分,导致OCPs的回收率迅速降低。然而,当溶剂的流速过小时,相应的提取时间就会延长。因此,在进一步的研究中,选择了2.0 mL/min的萃取溶剂流速。

  本研究对3种常见的LPME-SFO萃取溶剂,即1-十一醇、1-十二醇和正十六烷进行了研究。实验结果表明,正十六烷对目标OCPs的效果最好,因此本研究选择正十六烷作为LPME-SFO的提取溶剂。

  在实验过程中,研究了不同体积的正十六烷(50~130 μL)对目标分析物的回收率的影响。实验结果显示在图6。当正十六烷为110 μL时,OCPs的回收率达到最大值。因此,在随后的研究中选择110 μL的正十六烷。

  加入一定量的盐可以提高水相中的离子强度,有利于富集目标物质。本研究测定了氯化钠的用量(0~2.0 g)对目标分析物回收率的影响(图7)。实验结果显示,当NaCl的添加量为1.0 g时,OCP的回收率最大,所以在研究中选择添加1.0 g NaCl。

  将8种OCPs分别加入空白谷物样品的溶剂和提取液中,分别建立溶剂标准曲线和基质标准曲线。溶剂标准曲线的斜率略低于基质标准曲线的斜率,说明本研究中OCPs的测定存在基质增强效应。然而,如表1所示,谷物样品的斜率并无明显差异。但为了使结果更加准确,采用了玉米基质的标准曲线进行定量分析。标准曲线。该方法的LODs和定量限(LOQs)分别以产生信噪比为3和10的OCPs浓度计算。表1列出了该方法的线性范围、相关系数、LODs和LOQs值。图8显示了加标谷物样品(20 μg/kg)的气相色谱图。

  本研究建立了一种基于DMAE-LPME-SFO和GC-ECD的快速而简单的方法来分析谷物中的OCPs。该方法的主要优点是有机溶剂用量少,样品预处理简单,可同时处理多个样品。该方法的操作过程是在密闭的反应器中进行的,这可以大大减少操作人员对有毒溶剂的接触。结果表明,该方法是一种环境友好型技术,对不同样品中OCPs的日常检测具有很大的潜力。

  欢迎食品及相关专业领域的专家、老师及博士生在《食品科学》平台(官方订阅号、官方微博、网易号、今日头条号同步)上免费发布最新原创的科研成果、科研趋势及观点见解,我们将竭诚为大家宣传推介,扩大学术影响力!

如果您有任何问题,请跟我们联系!

联系我们

Copyright © 2028 傲视皇朝注册 TXT地图 HTML地图 XML地图