本发明涉及一种同时萃取富集水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素的方法。
背景技术:
随着水体富营养化加重,自然水体中浮游生物尤其是藻类过度生长,藻类生长代谢产生嗅味物质,藻类的死亡破裂会产生微囊藻毒素等污染物,使水体水质恶化。若作为饮用水水源,处理不当将严重影响饮用水质量。很难适应现在越来越复杂的水质状况和更加严格的水质标准,难以保证饮用水的安全。而现有的一些富集萃取方法,存在重现性差,有机溶剂用量较大,萃取过程中出现乳化现象,不能同时进行富集萃取等问题,建立新型快速高效的同时富集萃取水环境中所含的嗅味物质和微囊藻毒素的方法,为保障人们的环境质量与安全做出努力和贡献显得尤为重要。
技术实现要素:
本发明的目的是为了解决现有方法重现性差、有机溶剂用量较大,萃取过程中出现乳化现象,不能同时进行富集萃取的技术问题,提供了一种同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素的方法。
同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素的方法按照以下步骤进行:
一、将目标水样抽滤处理后调节至酸性;
二、对固相萃取柱进行活化和清洗:
用c18固相萃取柱,进样体积为0.1l-5l,500mg固定相,c18固相萃取柱依次用5ml二氯甲烷、5ml甲醇和5ml高纯水,以1ml/min-5ml/min的流速活化和润洗c18固相萃取柱中的c18填料;
三、将经过步骤一处理的目标水样以1ml/min-10ml/min的速度通过经过步骤二处理的c18固相萃取柱,再真空抽干c18固相萃取柱中的水分;
四、淋洗和洗脱嗅味物质:
采用5ml二氯甲烷以1ml/min-6ml/min洗脱流速对c18固相萃取柱洗脱,收集嗅味物质洗脱液,加入脱水干燥剂,吸干水分后的萃取液,放入旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为1ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用气相色谱质谱联用仪进行检测嗅味物质;
五、淋洗和洗脱藻毒素:
先用5ml体积分数20%的甲醇溶液淋洗经过步骤四处理的c18固相萃取柱,再用5ml体积分数80%的甲醇溶液对固相萃取柱进行洗脱,洗脱流速为1ml/min-6ml/min,得到微囊藻毒素洗脱液,将微囊藻毒素洗脱液旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为0.5ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用高效液相色谱进行检测藻毒素,即完成同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素。
本发明以四种嗅味物质:土臭素、2-甲基异莰醇、β-环柠檬醛、β-紫罗兰酮;三种藻毒素:微囊藻毒素mc-lr、微囊藻毒素mc-yr和微囊藻毒素mc-rr为研究对象,研究了其在水中同时萃取富集和定量的测定方法。将目标水样抽滤,调节至酸性ph,采用萃取效率高、选择性好的固相萃取柱进行萃取,合理使用不同的淋洗和洗脱溶剂,对不同的洗脱液分别进行处理,将嗅味物质洗脱液,加入脱水干燥剂后过滤的萃取液,吸干水分后,放入旋转蒸发器进行浓缩;将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为1ml以下;转移到安捷伦专用瓶中,用气相色谱质谱联用仪进行检测。将微囊藻毒素洗脱液不进行干燥,直接放入旋转蒸发器进行浓缩;将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为0.5ml以下,转移到安捷伦专用瓶中;用高效液相色谱进行检测,即完成检测。
本发明提供了快速高效的同时富集萃取水环境中所含的嗅味物质和微囊藻毒素的方法。本发明减少了有机溶剂的用量,而且处理过程中不会产生类似液液萃取的乳化现象,所用时间短,效率高,精密度和准确度高,填补了水环境中同时萃取富集和定量嗅味物质和藻毒素的空白。
本发明减少了有机溶剂的用量,而且处理过程中不会产生类似液液萃取的乳化现象,所用时间短,效率高,精密度和准确度高,填补了水环境中同时萃取富集和定量嗅味物质和藻毒素的空白。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一:本实施方式同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素的方法按照以下步骤进行:
一、将目标水样抽滤处理后调节至酸性;
二、对固相萃取柱进行活化和清洗:
采用c18固相萃取柱,进样体积为0.1l-5l,500mg固定相,c18固相萃取柱依次用5ml二氯甲烷、5ml甲醇和5ml高纯水,以1ml/min-5ml/min的流速活化和润洗c18固相萃取柱中的c18填料;
三、将经过步骤一处理的目标水样以1ml/min-10ml/min的速度通过经过步骤二处理的c18固相萃取柱,再真空抽干c18固相萃取柱中的水分;
四、淋洗和洗脱嗅味物质:
采用5ml二氯甲烷以1ml/min-6ml/min洗脱流速对c18固相萃取柱洗脱,收集嗅味物质洗脱液,加入脱水干燥剂,吸干水分后的萃取液,放入旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为1ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用气相色谱质谱联用仪进行检测嗅味物质;
五、淋洗和洗脱藻毒素:
先用5ml体积分数20%的甲醇溶液淋洗经过步骤四处理的c18固相萃取柱,再用5ml体积分数80%的甲醇溶液对固相萃取柱进行洗脱,洗脱流速为1ml/min-6ml/min,得到微囊藻毒素洗脱液,将微囊藻毒素洗脱液旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为0.5ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用高效液相色谱进行检测藻毒素,即完成同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述将目标水样抽滤处理后调节至ph值为4-5。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是步骤二中所述进样优化体积为1l。其它与具体实施方式一或二之一相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤二中以2ml/min-4ml/min的流速活化和润洗c18固相萃取柱。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤二中以3ml/min的流速活化和润洗c18固相萃取柱。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤三中将经过步骤一处理的目标水样以3ml/min-8ml/min的速度通过经过步骤二处理的c18固相萃取柱。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤四中二氯甲烷以1ml/min洗脱。其它与具体实施方式一至六之一相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是步骤四中采用agilentgc7890n-msd6973n检测,采用hp-5ms色谱柱对样品进行分离,运用梯度升温程序对hp-5ms色谱柱进行升温,初始温度为50℃保持3min,以5℃/min-升温的升温速度升至150℃保持2min,在300℃进行净化色谱柱,进样口温度为250℃,以不分流模式进样,接口温度280℃,质谱采用ei模式,电离能量为70ev,温度230℃,采用全扫描模式对样品进行定性分析,m/z范围为50-500。其它与具体实施方式一至七之一相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是步骤五中洗脱流速为1ml/min。其它与具体实施方式一至八之一相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是步骤五采用液相色谱仪agilent1260lc;zorbaxeclipsexdb-c18色谱柱,流动相为为0.05%三氟乙酸水溶液与乙腈,按照67:33的体积比组成,流速为1.0ml/min,检测温度30℃,进样量50ul,检测波长238nm。其它与具体实施方式一至九之一相同。
采用下述实验验证本发明效果:
实验一:
同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素的方法按照以下步骤进行:
一、将目标水样抽滤处理后调节ph值为4;
二、对固相萃取柱进行活化和清洗:
采用c18固相萃取柱,进样体积为1l,500mg固定相,向c18固相萃取柱中加入5ml二氯甲烷、5ml甲醇和5ml高纯水,以2ml/min的流速活化和润洗c18固相萃取柱中的c18填料;
三、将经过步骤一处理的目标水样以5ml/min的速度通过经过步骤二处理的c18固相萃取柱,再真空抽干c18固相萃取柱中的水分;
四、淋洗和洗脱嗅味物质:
采用5ml二氯甲烷以1ml/min洗脱流速对c18固相萃取柱洗脱,收集嗅味物质洗脱液,加入脱水干燥剂,吸干水分后的萃取液,放入旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为1ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用气相色谱质谱联用仪进行检测;
采用agilentgc7890n-msd6973n对嗅味物质萃取样品进行分析检测。以高纯氦气为载气,流速为1.0mlmin-1;采用hp-5ms(30m×0.25mm×0.25μm)色谱柱对样品进行分离;运用梯度升温程序对色谱柱进行升温,初始温度为50℃(保持3min),以5℃/min升温至150℃(保持2min),在300℃进行净化色谱柱;进样口温度为250℃,以不分流模式进样;接口温度280℃;质谱采用ei模式,电离能量为70ev,温度230℃;采用全扫描模式对样品进行定性分析(m/z范围为50-500)。
五、淋洗和洗脱藻毒素:
先用5ml体积分数20%的甲醇溶液淋洗经过步骤四处理的c18固相萃取柱,再用5ml体积分数80%的甲醇溶液对固相萃取柱进行洗脱,洗脱流速为1ml/min,得到微囊藻毒素洗脱液,将微囊藻毒素洗脱液旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为0.5ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用高效液相色谱进行检测;
采用液相色谱仪agilent1260lc;zorbaxeclipsexdb-c18(4.6×150mm,5um)色谱柱;238nm检测波长;流动相为质量浓度为0.05%三氟乙酸水溶液与乙腈按照67:33的体积比组成;流速为1.0ml/min;检测温度30℃;进样量50ul。
实验二:
同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素的方法按照以下步骤进行:
一、将目标水样抽滤处理后调节ph值为4;
二、对固相萃取柱进行活化和清洗:
采用c18固相萃取柱,进样体积为0.1l-5l,500mg固定相,c18固相萃取柱依次用5ml二氯甲烷、5ml甲醇和5ml高纯水,以1ml/min-5ml/min的流速活化和润洗c18固相萃取柱中的c18填料;
三、将经过步骤一处理的目标水样以2ml/min的速度通过经过步骤二处理的c18固相萃取柱,再真空抽干c18固相萃取柱中的水分;
四、淋洗和洗脱嗅味物质:
采用5ml二氯甲烷以5ml/min洗脱流速对c18固相萃取柱洗脱,收集嗅味物质洗脱液,加入脱水干燥剂,吸干水分后的萃取液,放入旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为1ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用气相色谱质谱联用仪进行检测;
采用agilentgc7890n-msd6973n对嗅味物质萃取样品进行分析检测。以高纯氦气为载气,流速为1.0mlmin-1;采用hp-5ms(30m×0.25mm×0.25μm)色谱柱对样品进行分离;运用梯度升温程序对色谱柱进行升温,初始温度为50℃(保持3min),以5℃/min升温至150℃(保持2min),在300℃进行净化色谱柱;进样口温度为250℃,以不分流模式进样;接口温度280℃;质谱采用ei模式,电离能量为70ev,温度230℃;采用全扫描模式对样品进行定性分析(m/z范围为50-500)。
五、淋洗和洗脱藻毒素:
先用5ml体积分数20%的甲醇溶液淋洗经过步骤四处理的c18固相萃取柱,再用5ml体积分数80%的甲醇溶液对固相萃取柱进行洗脱,洗脱流速为2ml/min,得到微囊藻毒素洗脱液,将微囊藻毒素洗脱液旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为0.5ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用高效液相色谱进行检测;
采用液相色谱仪agilent1260lc;zorbaxeclipsexdb-c18(4.6×150mm,5um)色谱柱;238nm检测波长;流动相为质量浓度为0.05%三氟乙酸水溶液与乙腈按照67:33的体积比组成;流速为1.0ml/min;检测温度30℃;进样量50ul。
实验三:
同时萃取富集定量水中典型的四种嗅味物质和三种藻毒素的方法按照以下步骤进行:
一、将目标水样抽滤处理后调节ph值为4;
二、对固相萃取柱进行活化和清洗:
采用c18固相萃取柱,进样体积为0.1l-5l,500mg固定相,c18固相萃取柱依次用5ml二氯甲烷、5ml甲醇和5ml高纯水,以1ml/min-5ml/min的流速活化和润洗c18固相萃取柱中的c18填料;
三、将经过步骤一处理的目标水样以8ml/min的速度通过经过步骤二处理的c18固相萃取柱,再真空抽干c18固相萃取柱中的水分;
四、淋洗和洗脱嗅味物质:
采用5ml二氯甲烷以4ml/min洗脱流速对c18固相萃取柱洗脱,收集嗅味物质洗脱液,加入脱水干燥剂,吸干水分后的萃取液,放入旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为1ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用气相色谱质谱联用仪进行检测;
采用agilentgc7890n-msd6973n对嗅味物质萃取样品进行分析检测。以高纯氦气为载气,流速为1.0mlmin-1;采用hp-5ms(30m×0.25mm×0.25μm)色谱柱对样品进行分离;运用梯度升温程序对色谱柱进行升温,初始温度为50℃(保持3min),以5℃/min升温至150℃(保持2min),在300℃进行净化色谱柱;进样口温度为250℃,以不分流模式进样;接口温度280℃;质谱采用ei模式,电离能量为70ev,温度230℃;采用全扫描模式对样品进行定性分析(m/z范围为50-500)。
五、淋洗和洗脱藻毒素:
先用5ml体积分数20%的甲醇溶液淋洗经过步骤四处理的c18固相萃取柱,再用5ml体积分数80%的甲醇溶液对固相萃取柱进行洗脱,洗脱流速为6ml/min,得到微囊藻毒素洗脱液,将微囊藻毒素洗脱液旋转蒸发器进行浓缩,将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为0.5ml以下,转移到安捷伦专用瓶中,用高效液相色谱进行检测;
采用液相色谱仪agilent1260lc;zorbaxeclipsexdb-c18(4.6×150mm,5um)色谱柱;238nm检测波长;流动相为质量浓度为0.05%三氟乙酸水溶液与乙腈按照67:33的体积比组成;流速为1.0ml/min;检测温度30℃;进样量50ul。
实验一至实验三对嗅味物质和藻毒素进行同时萃取富集,分别进行优化后的气相色谱质谱和高效液相色谱分析条件,建立目标物的工作曲线,同时进行了加标回收率和精密度实验,其结果如下表所示。
表1