[发明专利]一种检测土壤中11种离子液体阳离子的分析方法

说明书

技术领域

本发明设计一种分析检测方法，具体的说，涉及一种同时检测土壤中11种离子液体阳离子的LC-MS/MS分析方法。

背景技术

离子液体（Ionic liquids，ILs），又称室温离子液体或室温熔融盐，一般由一个有机阳离子和无机或有机阴离子组成。由于具有独特的理化性能，被作为“绿色”溶剂广泛应用在有机合成、电化学、新材料、分离萃取、生物催化等领域。虽然ILs因低的蒸汽压而减少了对空气的污染，但是从环保角度看，ILs并没有完全实现绿色化。因为许多离子液体有着较高的水溶性和稳定性，随着其大量合成与使用，将不可避免地造成ILs向环境中释放，可能带来环境和生态风险，对生物甚至人类产生潜在危害。目前已有研究表明，离子液体对藻类、水生生物、微生物、高等植物、鱼类、和细胞均有不同程度的毒性，其毒性与阳离子类型、取代侧链长度有关。而且，ILs具有良好的化学物理稳定性，其生物降解性较差。因此，建立简单、高效、准确的环境中离子液体阳离子的分析技术具有重要意义。

目前，文献报道的ILs阳离子测定方法主要有离子色谱法、离子对色谱法、反相液相色谱法、毛细管电泳法。但以上方法均有一定的局限性，如离子色谱法灵敏度低，检出限一般为0.1-45mg/L，并且只适合分离侧链碳原子数低于4的阳离子，对烷基侧链较长的ILs阳离子的保留较强，易产生色谱峰拖尾。反相液相色谱法虽然提高了检测灵敏度，但对烷基侧链碳原子数小于4的离子液体阳离子的保留和选择性较弱，而且易受流固定相极性和流动相等因素的影响。亲水相互作用色谱法（HILIC）虽可以提高反相色谱对低碳链阳离子的选择性，但对强极性离子液体保留较强，分析时间过长（50-70min），效率较低。

以上研究都是采用的色谱技术，由于一些离子液体阳离子无紫外吸收或紫外吸收较弱，传统的色谱就无法检测无紫外吸收的离子液体阳离子。再者以上方法只停留在基本方法建立阶段，无法满足基质过于复杂的环境样品中ILs的痕量分析，有必要对环境样品进行前处理，以提高检测灵敏度和特异性。但是关于土壤中离子液体的分析，目前仅有Nichthauser等采用饱和氯化铵-甲醇（v/v 1:9，PH=3）提取溶剂对土壤中离子液体进行超声提取后，通过液相色谱对其进行分析的报道。然而，作者只分析了BMIM⁺和HMIM⁺两种ILs阳离子，且HMIM⁺的回收率较低（40%），可能是阳离子侧链烷基越长与土壤中有机质的结合力更强的缘故。因此，有必要在此基础上对前处理技术进行进一步研究。

高效液相色谱-串联质谱技术能根据特征离子和由此特征离子断裂产生的特征碎片作为某一目标化学物的指纹，将它从复杂基质的样品中选择出来进行定量分析，因此，具有灵敏度高、选择性强、定性定量准确等优点，弥补色谱法检测的不足。因此，本发明可以克服以上分析方法的缺陷，对土壤中离子液体进行超声波提取，固相萃取柱净化后，结合液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS/MS)技术对目标待测物进行准确定性定量分析，为环境中离子液体阳离子的痕量分析提供了技术手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时检测土壤中多种离子液体阳离子的分析方法。具体对土壤中1-乙基-3-甲基咪唑（EMIM⁺），1-乙基-2，3-二甲基咪唑（EMMIM⁺），1-丙基-3-甲基咪唑（PMIM⁺）；1-丁基-3-甲基咪唑（BMIM⁺），1-戊基-3-甲基咪唑（AMIM⁺），1-己基-3-甲基咪唑（HMIM⁺），1-辛基-3-甲基咪唑（OMIM⁺），1-癸基-2，3-二甲基咪唑（DMMIM⁺），N-乙基吡啶溴盐（EPy⁺），N-丁基吡啶（BPy⁺），N-己基吡啶（HPy⁺）的11种离子液体阳离子进行提取、分离净化和定性定量分析。本发明对11种离子液体阳离子的检测限（S/N≥3）为0.05-1.0 ng/mL，定量限(S/N≥10)为0.15-3.0 ng/mL。以土壤为基质，加标水平的回收率在90%以上，相对标准偏差<10%，11种ILs阳离子在12分钟内实现基线分离。

上述目的通过以下技术方案实现，主要步骤如下。