[发明专利]一种萃取富集大体积环境水样中微量多环芳烃的方法

说明书

技术领域

本发明属于分析化学样品前处理技术领域，特别涉及一种萃取富集大体积环境水样中微量多环芳烃的方法。该方法制备出高内相乳液聚合物整体柱，适用于环境水样、土壤及其他复杂基体中痕量多环芳烃目标物的分离、富集和纯化。

背景技术

多环芳烃化合物(PAHs)是煤、石油、木材、烟草、有机高分子化合物等有机物不完全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。PAHs广泛分布于环境中，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。迄今已发现有200多种PAHs，其中含有四到六环的稠环芳烃化合物具有致癌作用，因此，世界卫生组织、国际癌症研究中心及中国、欧盟、美国等国家都对各种样品中三亚苯、苯并-α-芘，苯并-α-蒽等16种PAHs的含量有严格的限制。因此，如何高灵敏准确监测水体、土壤、食品等样品中的PAHs，从而随时减少PAHs对环境、食品等污染问题，成为世界各国人们密切关注的问题。

在分析复杂样品中PAHs时，样品前处理技术是其中的关键之一。固相整体柱萃取技术是90年代兴起的一种新颖的样品前处理技术，集进样、萃取、浓缩功能于一体。整体柱材料是固相整体柱萃取技术发展的关键，目前的整体柱材料在复杂基体中痕量目标物的分离富集方面仍存在萃取能力小、柱容量有限等问题，尤其是对大体积样品中痕量目标物的分离分析仍面临很多的挑战。

高内相乳液聚合物具有孔径孔容积可调、交联度高、表面积大、表面易修饰等特点。与传统的聚合物整体柱合成方法相比，合成简单，稳定性好，聚合度可调等优点，作为载体在催化合成、药物释放、分离富集等方面显示重要的应用前景。高内相乳液聚合物在分离、富集及纯化方面展现了其特有的优势，已成为样品前处理技术中的研究前沿。

发明内容

本发明的目的是克服现有整体柱固相萃取技术萃取能力和萃取容量不够的局限性，提供一种萃取富集大体积环境水样中微量多环芳烃的方法。

本发明方法的思路：采用高内相乳液聚合技术制备具有萃取能力强、富集倍数高的高内相乳液聚合整体柱，再用整体柱吸附大体积环境水样中微量多环芳烃。

具体步骤为：

(1)采用高内相乳液聚合技术合成具有亲水性的聚苯乙烯(STY)-二乙烯苯(DVB)-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)高内相乳液聚合整体柱，即STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱。

(2)将500～1000mL环境水样品在蠕动泵或高压泵的作用下以1～2mL/min的流速通过步骤(1)制得的STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱，萃取并富集样品中存在的多环芳烃。

(3)采用体积百分比浓度为20％的乙腈水溶液清洗STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱，除去吸附力小的干扰物质，然后采用强洗脱剂对富集在STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱上的多环芳烃进行洗脱，收集洗脱液。

(4)将步骤(3)收集的洗脱液干燥后，用乙腈重溶后即可得待测溶液，即完成对环境水样中多环芳烃的萃取富集过程。

所述STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱的制备步骤为：首先将STY、DVB、GMA和span80四种物质按照体积比6:3:3:4加入到样品管中，混合均匀，组成有机相；配制浓度为2.4mg/mL的K₂S₂O₈水溶液，组成水相，混合均匀；将水相逐滴加入到有机相中，同时快速搅拌均匀，逐渐形成高内相乳液，其中加入的水相体积比为90～92％；取0.5mL制备好的高内相乳液，加入到5mL预填充有玻璃纤维丝且内表面粗糙的移液枪头锥形顶部内，填充密实并封口；置于干燥箱中60℃下热聚合24小时，制得STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱，将所得STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱用水、甲醇、乙醇及体积比为1:1的乙醇-二氯甲烷依次洗涤2～3次，除去所含的其他杂质。

所述强洗脱剂是体积比为1:1的乙醇-二氯甲烷溶液。

本发明方法具有以下优点：

(1)本发明采用聚苯乙烯、二乙烯苯和甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体，采用高内相乳液聚合技术制备并控制整体柱的孔径、网络交联度，STY/DVB/GMA polyHIPE整体柱疏松多孔，表面积大，吸附能力强。