呂紀(jì)忠,張銀華,陳祥國,姚慧芳
(1.湖北省公安廳刑偵總隊,湖北 武漢430070;2.湖北警官學(xué)院,湖北 武漢430034)
甲氰菊酯又名滅掃利,是一種具有觸殺、胃毒和一定驅(qū)避作用的廣譜擬除蟲菊酯類殺蟲劑,對魚類和水生無脊椎動物有較高的毒性,通常在低于0.001μ g/L就能產(chǎn)生毒性效應(yīng)[1]。近年來,以甲氰菊酯等擬除蟲菊酯類農(nóng)藥在清塘、毒殺雜魚和有害生物等水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用越來越多[2]。作案人亦利用甲氰菊酯實施魚塘投毒,以達到打擊、報復(fù)他人和泄私憤的目的[3]。與普通河水和飲用水相比,魚塘投毒案件水樣具有基質(zhì)復(fù)雜、毒物濃度低等特點[4],選擇合適的樣品預(yù)處理方法,對魚塘投毒案水樣中毒物進行有效富集、快速檢測是偵破魚塘投毒案件的關(guān)鍵。傳統(tǒng)液液萃取分析方法耗時、有機溶劑使用量大;固相萃取處理需要專門的儀器設(shè)備[5]。分散液液微萃取技術(shù)是最近幾年發(fā)展起來的一種綠色、環(huán)保萃取新技術(shù),具有消耗有機溶劑少、操作簡單方便、富集效果好等優(yōu)點[6][7],據(jù)此,我們以苯為提取劑,丙酮為分散劑,采用分散液液微萃取氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù),對魚塘投毒案水樣中甲氰菊酯進行實驗測定,結(jié)果證明,達到了較好的富集和分析效果。
1.儀器
用7890A/5975C氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫科技公司)。
2.試劑
備好乙醇,苯,二甲苯,氯苯,二氯甲烷,甲醇,丙酮,乙腈,氯化鈉等分析純。甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)品濃度為2μ g/mL乙醇溶液(公安部物證鑒定中心所定標(biāo)準(zhǔn))。從魚塘提取空白水樣。
1.色譜條件
色譜柱:AB-0553-3015(30.0m×320μ m×0.25 μm)進樣口溫度270℃,進樣量1μ L,恒流模式,色譜柱流量1mL/min,進樣模式為不分流進樣,載氣為氦氣,升溫程序:色譜柱初始溫度70℃,保持1min后,以10℃/min程序升溫到290℃,保持10min。
2.質(zhì)譜條件
EI源,70ev;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;溶劑延遲3min;離子掃描模式為全掃描和選擇離子監(jiān)測(SIM)同時進行。全掃描范圍為35am u~750amu。SIM 監(jiān)測離子(m/z)181、265、349,定量離子(m/z)181。
甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液配置:甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為2μ g/mL(公安部物證檢驗鑒定中心),先用乙醇稀釋成10μ g/L的甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液,再將甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液用乙醇稀釋至 0.2、0.5、1、2、5μ g/L 甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,以備建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
容量瓶中添加適量10μ g/L的甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液,空白魚塘水定容至刻度,配置含甲氰菊酯合適濃度的水樣,經(jīng)分散液液微萃取處理,在上述條件下進行氣質(zhì)聯(lián)用分析。
1.萃取劑的影響
萃取劑是影響分散液液微萃取效率的重要因素,萃取劑需滿足兩個條件:一是與水不相混溶,與水的密度有較大的差異,能通過離心的方法分離;二是萃取劑對待測物的溶解能力強,萃取率高。常用的萃取劑主要有苯、二甲苯、氯苯、氯仿、四氯化碳等。實驗選用苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷為萃取劑,萃取效果如圖1所示。實驗表明苯的萃取效果優(yōu)于其他3種。因苯不易溶于水,密度比水小,易于分離,故選用苯為提取劑。
圖1 提取劑對萃取效果的影響
2.分散劑的影響
分散劑是影響萃取效率的另一個關(guān)鍵因素,理想的分散劑能與水互溶,在萃取劑中有良好的溶解性,易形成細小液滴均勻分散在水相中,增大萃取劑與待測物的接觸面積,提高萃取效率。常用的分散劑主要有甲醇、乙醇、丙酮、乙腈及四氫呋喃等。經(jīng)實驗考察甲醇、丙酮、乙腈三種分散劑的作用大小,提取效果如圖2所示。結(jié)果表明,丙酮做分散劑對甲氰菊酯的萃取效果最好,故選用丙酮為分散劑。
圖2 分散劑對萃取效果的影響
3.萃取劑體積的影響
萃取過程中所加萃取劑體積直接影響富集倍數(shù)。萃取劑體積增加,分層后得到的有機相體積也隨之增加,提取劑中待測物的濃度隨之降低。萃取劑在滿足進樣測定需要的條件下,選擇盡可能小的體積,可以提高富集效率。取25ml水樣添加待測甲氰菊酯后,均加入 1000μ l的分散劑(丙酮),分別用100~500μ l的提取劑(苯)提取,考察分層后有機相的體積。結(jié)果表明,萃取劑體積為200μ l時,能達到較高富集倍數(shù),且分離后有機相體積能滿足自動進樣器工作要求,故確定萃取劑的體積為200μ L 。
4.分散劑體積的影響
分別加入100、200、500、1000、2000μ l分散劑(丙酮),在相同條件下萃取,考察提取效果,結(jié)果如圖3所示。分散劑體積增大,提取效率先增大后減小。分散劑體積直接影響萃取劑在水中分散程度的高低,進一步影響萃取效率。當(dāng)分散劑的濃度太小時,提取劑的分散程度差,提取效率低;分散劑的濃度太大時,增加了待測物在水中的溶解度,提取效率也會降低。實驗確定分散劑的體積為1000μ l。
圖3 分散劑體積對萃取效果的影響
5.萃取時間的影響
萃取時間,是指加入萃取劑和分散劑至離心之前這段時間。在上述相同條件下對甲氰菊酯分別萃取 10s、30s、60s、90s、120s,考察提取效果,如圖 4 所示。萃取時間對甲氰菊酯萃取效率影響在60s后變化不明顯,因在溶液形成乳濁液之后,萃取劑被均勻地分散在水相中,待測物可以迅速由水相轉(zhuǎn)移到有機相,并達到了兩相平衡,故確定萃取時間為60s。
圖4 提取時間對萃取效果的影響
6.離子強度的影響
實驗中,依次加入0.2g、0.5g、1g、2g、5g的NaCl,考察離子強度對萃取效果的影響,結(jié)果如圖5所示。隨著離子強度的增加,分析物和有機萃取劑在水相中的溶解度減小,利于回收率的提高,但同時所得到的有機相體積增加,有機相中待測物濃度降低。根據(jù)實驗結(jié)果確定,加入NaCl的量為1g。
圖5 鹽濃度對提取效果的影響
1.標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
移取適量甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液于容量瓶中,用乙醇定容配制成系列濃度(0.2、0.5、1、2、5μ g/L)的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在上述萃取及分析條件下進行分析測定,得甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖6所示。
圖6 甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
2.方法的線性范圍、檢出限、富集倍數(shù)、精密度和回收率
以儀器檢測信噪比S/N=3時計算甲氰菊酯的檢出限,以甲氰菊酯峰面積Y對甲氰菊酯濃度X(μg/L)做線性回歸得回歸方程。移取適量甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液于容量瓶中,空白魚塘水定容至刻度,配制成濃度為1μ g/L的待測樣品。在上述萃取及分析條件下測定,平均測定7次獲得方法的精密度數(shù)據(jù),結(jié)果如下表所示;根據(jù)甲氰菊酯在提取液和水溶液中原始濃度比計算,甲氰菊酯的富集倍數(shù)為457倍;根據(jù)甲氰菊酯的體積和濃度計算,甲氰菊酯的回收率為86.2%。
方法的檢出限、線性范圍、相關(guān)系數(shù)及精密度一覽表
分散液液微萃取技術(shù),是最近幾年發(fā)展起來的一種快速、綠色、環(huán)保萃取新技術(shù),以苯為提取劑,丙酮為分散劑,對魚塘投毒案水樣進行分散液液微萃取,采用氣質(zhì)聯(lián)用分析甲氰菊酯的檢出限為0.006μ g/L,富集倍數(shù)達到457倍,方法的回收率為86.2%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.87%。該方法重現(xiàn)性好,富集效率高,適于魚塘投毒案水樣中甲氰菊酯的快速萃取和檢測,可為魚塘投毒案水樣中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的分析測定提供參考。
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