分散液液微萃取氣質(zhì)聯(lián)用法分析魚塘投毒案水樣中甲氰菊酯

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）

一、前言

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。

二、實驗

（一）儀器與試劑

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。

（二）分析條件

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。

（三）實驗方法

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。

三、結(jié)果與討論

（一）條件優(yōu)化

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

（二）方法評價

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

四、結(jié)論

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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