固相萃取-毛细管电泳联用在有机物残留分析中的应用研究

摘要

样品前处理的目的是为了分离基质和共存干扰物，富集目标物，提高检测灵敏度。样品前处理过程耗时且容易引入误差，因此，样品前处理是复杂样品中目标物分析的关键步骤。传统的方法，如液-液萃取法、顶空固相微萃取法、盐析法等，存在操作繁琐、溶剂耗量大、处理时间长，易损失等缺点。固相萃取(Solid-phase extraction，SPE)主要靠吸附剂上的官能团与待测化合物的官能团之间的作用力，将待测化合物保留在吸附剂上，而没有被吸附的样品基质就通过固相萃取装置。SPE克服了传统方法中难以处理大体积样品、有毒溶剂用量大及易乳化、耗时等缺点，有效地将分析物与干扰组分分离，是常用的样品前处理技术。固相萃取与色谱联用技术，完成了样品前处理和分离分析的优化组合，提高了测定的准确度和灵敏度。
　　本文在前人工作的基础上，将固相萃取技术与毛细管电泳(Capillaryelectrophoresis，CE)相结合，建立样品前处理新方法，对水样中抗生素以及农药残留进行分析测定。主要研究工作如下：⑴建立了固相萃取-毛细管电泳联用测定河水水样中四环素类抗生素残留的分析方法。以有序介孔炭(OMC)作为固相萃取吸附剂，考察了OMC对四环素类抗生素（四环素，土霉素和多西环素）的吸附性能，探讨了影响固相萃取效率的因素，得到最佳萃取条件:水样体积2.00 mL(pH为10.0)，5.0 mg OMC，4.00 mL甲醇/乙腈(1∶1，v/v)为洗脱液，洗脱速度0.7 mL min-1。实际水样的富集倍数为50。在最佳的毛细管电泳分离条件下，各组分在3000～11000μg L-1范围内呈良好的线性关系，且各组分峰面积的日内相对标准偏差低于8.5％(n=5)。四环素、土霉素和多西环素的最低检测限和平均回收率分别介于1.96～2.14μg mL-1和39.5～119.6％之间。研究结果表明，有序介孔炭可作为环境样品中多西环素、土霉素的高效吸附材料。⑵建立了分散固相萃取-毛细管电泳联用测定水样中磺胺类抗生素残留的分析方法。采用一锅煮水热法合成磁性石墨烯(G/Fe3O4)复合材料，将合成的磁性石墨烯复合材料用XRD和FTIR进行表征。合成的石墨烯复合材料作为固相萃取吸附剂对水样中的磺胺类抗生素具有选择性吸附性能。在最佳萃取条件下:水样体积200 mL(pH为3.0)，20 mg G/Fe3O4复合材料，0.5 mL乙腈为洗脱液，萃取时间10 min。四种磺胺类抗生素的检测限在0.89～2.31μg L-1范围内。日内和日间相对标准偏差(RSDs)(n=5)分别为4.9～8.5％和4.0～9.0％。本方法成功用于环境水样（河水和湖水）的分析，平均加标回收率在70.5～111.2％之间，相对标准偏差在3.2～13.4％之间。⑶以磁性石墨烯(G/Fe3O4)复合材料作为固相萃取的吸附剂，结合毛细管电泳联用技术，建立了检测水样中三嗪类农药残留的分析方法。实验考察了磁性G/Fe3O4复合材料对三嗪类农药的吸附性能，探讨了影响磁性固相萃取效率的因素。结果表明，合成的磁性石墨烯复合材料对水样中的三嗪类农药具有很好的预富集作用。在最佳萃取条件下:水样体积200 mL(pH为7.0)，20 mg G/Fe3O4复合材料，0.5 mL丙酮为洗脱液，萃取时间15 min，四种三嗪类农药的检测限在0.91～3.12μg L-1范围内。日内和日间相对标准偏差(RSDs)(n=5)分别为2.7～12.7％和7.7～14.0％。本方法应用于环境水样（河水和实验室水）的分析，平均加标回收率在70.4～117.3％之间，相对标准偏差(n=3)在3.2～11.5％之间。该方法可满足实际水样中不同类型三嗪类农药残留的检测要求。

目录

摘要

1 绪论

1．1 毛细管电泳概述

1．1．1 毛细管电泳的基本装置

1．1．2 毛细管电泳的特点

1．2 样品前处理技术

1．2．1 液-液萃取法(LLE)

1．2．2 超临界流体萃取法(SFE)

1．2．3 分散液液微萃取法(DLLME)

1．2．4 悬滴微萃取法(SDME)

1．2．5 微波辅助萃取法(MAE)

1．2．6 固相萃取(SPE)

1．2．7 固相微萃取(SPME)

1．3 固相萃取

1．3．1 SPE方法

1．3．2 影响SPE萃取效率的因素

1．4 SPE在有机物残留分析中的应用

1．4．1 抗生素

1．4．2 除草剂

1．4．3 杀虫剂

1．4．4 杀菌剂

1．5 选题的意义与思路

2 有序介孔炭固相萃取-毛细管电泳联用测定水样中抗生素残留

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 仪器与试剂

2．2．2 溶液配制

2．2．3 萃取步骤

2．2．4 毛细管和样品的处理

2．3 结果与讨论

2．3．1 分离条件的选择

2．3．2 萃取条件的优化选择

2．3．3 方法学考察

2．4 结论

3 石墨烯／Fe3O4复合材料-固相萃取-毛细管电泳联用检测水样中磺胺类抗生素残留

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 仪器与试剂

3．2．2 合成磁性G／Fe3O4复合材料

3．2．3 磁性固相萃取步骤

3．3 结果与讨论

3．3．1 G／Fe3O4纳米复合材料的表征

3．3．2 G／Fe3O4纳米复合材料的选择性吸附

3．3．3 磁性固相萃取条件的优化

3．3．4 MSPE-CE方法的评价

3．3．5 与其它方法的比较

3．4 结论

4 磁性石墨烯固相萃取-毛细管电泳联用测定水样中三嗪类农药残留

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 仪器与试剂

4．2．2 合成磁性G／Fe3O4复合材料

4．2．3 磁性固相萃取

4．3 结果与讨论

4．3．1 磁性固相萃取条件的优化

4．3．2 方法的线性范围、检出限和精密度

4．3．3 样品的分析方法

4．4 结论

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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