【摘要】：目的羥基多環(huán)芳烴(Hydroxyl polycyclic aromatic hydrocarbons,OH-PAHs)是多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物,多被用作暴露標(biāo)志物以評估PAHs在人體的暴露水平以及存在的風(fēng)險。對于尿液中OH-PAHs的檢測,需要通過樣品前處理對目標(biāo)物進行凈化和富集,為了準(zhǔn)確、可靠的測定尿液中OH-PAHs的含量,本文建立了基于固相支撐液液萃取技術(shù)結(jié)合超高效液相色譜-質(zhì)譜法和以硅藻土(Diatomite,Dt)-氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)復(fù)合材料作為固相萃取吸附劑的固相萃取技術(shù)并結(jié)合高效液相色譜熒光法分別測定尿液中OH-PAHs的新方法。方法1采用固相支撐液液萃取技術(shù)對尿液樣品進行前處理,結(jié)合超高效液相色譜-質(zhì)譜法,用于尿液樣品中7種OH-PAHs的分析。實驗對萃取過程中洗脫溶劑種類及體積對7種OH-PAHs回收率的影響進行了考察,并且優(yōu)化了氮吹濃縮過程中氮氣發(fā)生的壓力。同時對方法的分析特征量包括:線性范圍、檢出限、定量限、回收率和精密度等進行了評價,并將方法用于石油工人和對照人群尿液樣品中的OH-PAHs分析。2以N,N'-二環(huán)己基碳二亞胺為偶聯(lián)劑,通過氨基化的硅藻土表面的氨基與氧化石墨烯表面的羧基共價結(jié)合生成Dt-NH_2@GO固相萃取填料,以4種OH-PAHs為目標(biāo)物,考察了GO用量以及包裹次數(shù)對復(fù)合材料吸附作用的影響,通過掃描電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜儀和元素分析儀等手段對復(fù)合材料進行表征。實驗優(yōu)化了固相萃取條件包括上樣體積、洗脫溶劑種類和體積,同時對建立的方法進行方法學(xué)驗證,主要指標(biāo)包括:線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限、回收率和精密度等,此外,實驗還考察了方法的穩(wěn)定性。結(jié)果1實驗上樣0.8 mL尿液酶解液至固相支撐液液萃取小柱,目標(biāo)物使用6 mL乙酸乙酯進行洗脫,洗脫液在48 kPa(25~oC)壓力下氮吹濃縮至干后,利用超高效液相色譜-質(zhì)譜法對7種OH-PAHs進行分析。采用同位素內(nèi)標(biāo)法定量,方法的線性范圍為0.3~3000 ng/mL,相關(guān)系數(shù)r≥0.9951,檢出限和定量限分別為0.05~1.0ng/mL和0.15~3.0 ng/mL。三個加標(biāo)水平的回收率為74.8%~117%,日內(nèi)(n=3)和日間(n=3)精密度分別為3.7%~9.6%和3.7%~10.8%。采用本方法對10例石油工人和10例對照人群(在校大學(xué)生)尿液中的OH-PAHs水平進行分析,除2-羥基菲和9-羥基菲外,其余5種OH-PAHs在石油工人尿液樣品中的含量均高于對照人群(p0.05),其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。2根據(jù)掃描電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜以及元素分析的結(jié)果可以判斷出GO已成功接枝在氨基化的硅藻土表面,將復(fù)合材料作為固相萃取吸附劑用于測定尿液中的4種OH-PAHs。實驗固定吸附劑用量為100mg,上樣3 mL尿液酶解液,使用3 mL乙腈對待測物進行洗脫。方法的線性范圍為0.1~200 ng/mL,線性相關(guān)系數(shù)r≥0.9995,方法的檢出限和定量限范圍分別為0.04~0.15 ng/mL和0.1~0.4 ng/mL。3個加標(biāo)水平的平均回收率為90.6%~100%,日內(nèi)(n=3)和日間(n=3)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.8%~6.4%和2.7%~11.8%。批次內(nèi)(n=3)和批次間(n=3)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均不超過14.5%。結(jié)論1基于固相支撐液液萃取技術(shù)結(jié)合超高效液相色譜-質(zhì)譜分析,成功建立了尿液中7種OH-PAHs的分析方法,該方法簡單、快速,可以準(zhǔn)確的測定尿液中OH-PAHs的含量。2制備的Dt-NH_2@GO復(fù)合材料可以有效的凈化和富集尿液中的OH-PAHs,通過高效液相色譜熒光檢測,建立了尿液中4種OH-PAHs的測定方法,該方法具有測定準(zhǔn)確、成本廉價等特點。圖14幅;表10個;參152篇。
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TB33;R446.12;O657.63
【圖文】：

圖 1 8 種 OH-PAHs 的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structures of eight OH-PAHs尿液中 OH-PAHs 完整的分析過程包括樣品前處理以及儀器分析兩個步驟，隨著儀器分析技術(shù)的不斷發(fā)展，OH-PAHs 的儀器檢測已不再是挑戰(zhàn)，目前常用的儀器分析方法主要有高效液相色譜-熒光檢測法（High performance liquid chromatography-fluorescence detector，HPLC-FLD）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Liquid chromatography-massspectrometry，LC-MS/MS）[9,23-42]。但是，由于 OH-PAHs 在尿液中含量低，不易檢出，且尿液組成成分十分復(fù)雜，影響 OH-PAHs 分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此尿液樣品的前處理成為儀器分析之前重要且關(guān)鍵的步驟。目前，液-液萃取法（Liquid-liquidextraction，LLE）以及固相萃取法（Solid-phase extraction，SPE）是用于尿液中 OH-PAHs 測定時常用的前處理方法[23-25,31-36]。此外，一些新型的樣品凈化、富集技術(shù)如：固相微萃取法、微波輔助萃取法、超聲輔助提取法以及磁性固相萃取法等也相繼應(yīng)用在尿液樣品的前處理當(dāng)中[37-43]。

結(jié)果如圖2 所示。乙酸乙酯對所選 7 種 OH-PAHs 表現(xiàn)出最佳的洗脫效果，7 種目標(biāo)物的回收率均能達到 90%以上，特別是對苯環(huán)數(shù)為 2 的 1-OHNap 和 2-OHNap，平均回收率為 96.6%~103%，說明乙酸乙酯對所選目標(biāo)物具有良好的洗脫能力，因此，實驗采用乙酸乙酯作為洗脫溶劑進行洗脫。圖 2 洗脫溶劑的種類對 7 種 OH-PAHs 回收率的影響（n=3）Fig. 2 Effect of eluting solvent on the recoveries of seven OH-PAHs (n=3)2）洗脫溶劑體積為了節(jié)約溶劑，同時避免由于洗脫溶劑過多、氮吹濃縮時間延長而引起的目標(biāo)物損失，實驗對洗脫溶劑體積（分別為 5mL、6mL 和 7 mL）進行考察（n=3）。結(jié)果如圖 3 所示，隨著乙酸乙酯的體積由 5 mL 增至 6 mL，7 種 OH-PAHs 的回收率隨之增加；進一步增加洗脫體積

圖 3 洗脫溶劑的體積對 7 種 OH-PAHs 的影響（n=3） Effect of eluting volume on the recoveries of seven OH-PAHs件的建立樣品前處理過程中必不可少的環(huán)節(jié)，也是影響目標(biāo)1-OHNap 和 2-OHNap 易揮發(fā)，因此實驗固定氮吹 20~55 kPa 范圍內(nèi)進行了考察。固定上樣體積為 0.脫，對 7 種 OH-PAHs 加標(biāo)濃度均為 5 ng/mL 的尿，隨著氮吹壓力的升高，目標(biāo)物的回收率也隨之增繼續(xù)增大氮吹壓力時，各化合物的回收率變化不大a 時，回收率降低，這是因為較高的氮吹壓力使目標(biāo)擇最佳氮吹壓力為 48 kPa。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2770312