本發(fā)明涉及污染物監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種植物葉片的預(yù)處理方法及二噁英的測定方法。
背景技術(shù)：
“dioxin”通常指一系列有毒化學(xué)物質(zhì)，它們具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)和毒性反應(yīng)的共性機(jī)理，統(tǒng)稱為二噁英類化合物，分為多氯二苯并-對-二噁英(polychlorinateddibenzo-p-dioxins，簡稱pcdds)和多氯二苯并呋喃(polychlorinateddibenzofurans，簡稱pcdfs)，這些無色無味、毒性嚴(yán)重的脂溶性物質(zhì)，性質(zhì)非常穩(wěn)定，自然界的微生物和水解作用對其分子結(jié)構(gòu)影響很小，因而環(huán)境中的二噁英很難自然降解消除。一旦二噁英進(jìn)入環(huán)境或人體，由于其在脂肪中高度溶解性能在體內(nèi)蓄積，在環(huán)境中的二噁英可通過食物鏈傳遞累積，被稱為持續(xù)性有機(jī)污染物。
現(xiàn)有技術(shù)中，對植物樣品中二噁英含量進(jìn)行測定前，對樣品進(jìn)行預(yù)處理(主要包括提取和凈化兩大步驟)，無法除去樣品中的干擾成分，采用索氏提取，提取溫度在80℃，提取物中含有大量的蠟質(zhì)成分，采用丙酮或者石油醚在常溫下過濾有大量膠狀物質(zhì)，無法過濾；另外，植物葉片中含有大量的色素成分(比如葉綠素類)，如何分離出提取液中的色素成分也是令人撓頭的問題，預(yù)處理的效果不佳，直接影響最后的檢測結(jié)果。
因此，現(xiàn)急需研究出一種高效去除干擾成分的植物葉片的預(yù)處理方法及二噁英的測定方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種植物葉片的預(yù)處理方法及二噁英的測定方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
第一方面，本發(fā)明提供了一種植物葉片的預(yù)處理方法，包括如下步驟：
(1)將13c-pcdd/fs內(nèi)標(biāo)加入植物葉片樣品中，再采用索氏提取法對植物葉片進(jìn)行提取，獲得含有二噁英的第一提取液；將堿液和所述含有二噁英的第一提取液混合后，在不高于5℃的條件下攪拌15～60min，經(jīng)離心分離獲得含有二噁英的第二提取液；
(2)將步驟(1)所得的第二提取液濃縮后，進(jìn)行多層硅膠柱凈化，得到凈化液，其中，所述多層硅膠柱從下至上的構(gòu)成組分為：1～3cm柱高的玻璃棉；1～2g無水硫酸鈉、5～15g堿性氧化鋁、0.2～1g中性硅膠、2～6g33％氫氧化鉀硅膠、0.2～1g中性硅膠、15～35g40％硫酸硅膠、15～40g活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料；
(3)將步驟(2)所得的凈化液經(jīng)氮吹濃縮，得到儀器分析用凈化試樣。
優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述植物葉片樣品為將采集到的植物葉片冷凍干燥至恒重，切割成小條，將切成小條的植物葉片與無水硫酸鈉混合后研磨去除水分制得，其中，所述切成小條的植物葉片與所述無水硫酸鈉的質(zhì)量比為0.5～2:1。
優(yōu)選地，所述步驟(1)中，采用索氏提取法對植物葉片進(jìn)行提取，獲得含有二噁英的第一提取液的步驟，具體包括：
采用索氏提取法對所述的植物葉片樣品進(jìn)行提取，獲得含有二噁英的第一提取液；其中，所述索氏提取法的條件為：溫度為60～80℃，時間為12～18h，試劑包括但不限于丙酮、二甲基亞砜、甲苯、正己烷、二氯甲烷中的一種或多種。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述索氏提取法的條件為：溫度為70℃，時間為16h，試劑為正己烷和二氯甲烷的混合溶液，其中，所述正己烷和二氯甲烷的體積比為1:1。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述試劑的體積與所述植物葉片的重量比為20～50:1(ml/g)(更進(jìn)一步優(yōu)選為30:1(ml/g))。
優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述堿液包括但不限于氫氧化鈉溶液、氨水溶液、氫氧化鉀溶液中的一種或多種。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述堿液的濃度為1～3％，所述堿液的溫度不超過10℃。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述植物葉片樣品與所述堿液的質(zhì)量體積比為1:0.2～0.5(g/ml)。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述多層硅膠柱從下至上的構(gòu)成組分為：1～3cm柱高的玻璃棉；1.5g無水硫酸鈉、8g堿性氧化鋁、0.5g中性硅膠、4g33％氫氧化鉀硅膠、0.5g中性硅膠、20g40％硫酸硅膠、25g的活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料。
可以理解的是，本發(fā)明所述的“33％氫氧化鉀硅膠”是指氫氧化鉀硅膠中氫氧化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33％；本發(fā)明所述的“40％硫酸硅膠”是指硫酸硅膠中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述堿性氧化鋁為層析填充柱用氧化鋁于450～600℃活化6～12小時制得。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料為將活性炭和硅膠混合后，鹽酸溶液浸泡2～5h，再加入蒸餾水煮沸、抽濾、干燥去除水分和鹽酸即得活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述活性炭和硅膠的總重量與鹽酸溶液的體積比為1:2～8(g/ml)(更進(jìn)一步優(yōu)選為1:5(g/ml))。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述鹽酸溶液的濃度為0.05～0.2mol/l(更進(jìn)一步優(yōu)選為0.1mol/l)。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述將步驟(1)所得的提取液濃縮后，進(jìn)行多層硅膠柱凈化，得到凈化液的步驟之前，還包括：
用第一淋洗液浸潤多層硅膠柱后，用空氣泵趕盡所述多層硅膠柱柱內(nèi)的氣泡后，采用第一淋洗液對所述的多層硅膠柱進(jìn)行預(yù)淋洗。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第一淋洗液的用量為40～200ml。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第一淋洗液包括但不限于甲苯、正己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷中的一種或多種。
更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一淋洗液為正己烷。
優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述將步驟(1)所得的提取液濃縮后，進(jìn)行多層硅膠柱凈化，得到凈化液的步驟，具體包括：
先將盛有第二淋洗液的分液漏斗固定在所述接液槽上，將濃縮后的提取液轉(zhuǎn)移至所述多層硅膠柱中，靜置15～30min；打開所述分液漏斗的閥門，調(diào)節(jié)淋洗速度，使得所述分液漏斗內(nèi)的第二淋洗液以1～10d/s的速度滴下；待第二淋洗液流盡，關(guān)閉所述分液漏斗和多層硅膠柱的閥門；向所述分液漏斗中倒入第三淋洗液，打開所述分液漏斗的分液漏斗閥門，調(diào)節(jié)淋洗速度，使得所述分液漏斗內(nèi)的混合液體以1～10d/s的速度滴下，待對所述多層硅膠柱洗脫完畢后，將所述錐形瓶取下，所述錐形瓶中所收集的為凈化液。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第二淋洗液與第三淋洗液相同或不同。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第二淋洗液與第三淋洗液的體積比為1～3:1。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第二淋洗液包括但不限于甲苯、正己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷中的一種或多種。
更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第二淋洗液為環(huán)己烷。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第二淋洗液的用量為40～60ml。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第三淋洗液包括但不限于甲苯、正己烷、環(huán)己烷、二氯甲烷中的一種或多種。
更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第三淋洗液為環(huán)己烷和二氯甲烷的混合溶液，其中，所述環(huán)己烷和二氯甲烷的體積比為3～5:1。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述第三淋洗液的用量為40～60ml。
第二方面，本發(fā)明還提供了一種二噁英的測定方法，包括如下步驟：
取如第一方面所述的植物葉片的預(yù)處理方法獲得的凈化試樣，采用同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀對所述凈化試樣進(jìn)行儀器分析測定，得出植物葉片中二噁英含量的測定結(jié)果。
優(yōu)選地，采用同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用法對所述凈化試樣進(jìn)行儀器分析測定，得出植物葉片中二噁英含量的測定結(jié)果；采用的方法參數(shù)如下：
氣相色譜條件為：色譜柱db-5ms(60m×0.25mm×0.25μm)，初始溫度140℃保持2min，以8℃/min的速度升溫至220℃，以1.4℃/min的速度升溫至260℃，再以4℃/min的速度升溫至310℃，保持3min，恒流模式：1.0ml/min，進(jìn)樣口溫度280℃，不分流進(jìn)樣1μl；
質(zhì)譜條件：采用選擇離子(sim)方式對[m]+、[m+2]+和[m+4]+特征離子進(jìn)行監(jiān)測，通過各目標(biāo)物的保留時間、特征離子及其豐度比進(jìn)行定性分析，通過同位素的峰面積比值進(jìn)行定量分析。
本發(fā)明的有益效果在于：
(1)本發(fā)明所提供的植物葉片的預(yù)處理方法及二噁英的測定方法，采用有機(jī)溶劑對植物葉片進(jìn)行索氏提取，接著采用堿液進(jìn)行脫蠟處理，不僅提取效率高、用時短；還可有效地避免了膠狀的蠟質(zhì)成分對后續(xù)二噁英含量的測定結(jié)果的影響，大大地提高了檢測準(zhǔn)確度；
(2)本發(fā)明所提供的植物葉片的預(yù)處理方法及二噁英的測定方法，創(chuàng)新性地采用一段法進(jìn)行樣品凈化處理，相對于現(xiàn)有的三四段式處理方法，本發(fā)明的一段法將凈化處理時間從3～4天縮短至1天，大大縮短了樣品預(yù)處理時間，且操作方便；而且活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料可有效地去除提取液中的色素成分(比如葉綠素類)，大大地提高了檢測準(zhǔn)確度；具有極高的推廣應(yīng)用價值。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便清楚理解本發(fā)明所保護(hù)的技術(shù)方案。
實施例1
本發(fā)明實施例提供了一種植物葉片的預(yù)處理方法及二噁英的測定方法，包括如下步驟：
(1)提取：稱取10g采集到的植物葉片(采集自某垃圾焚燒廠周圍5公里以內(nèi)的)，將所述植物葉片在-65℃冷凍干燥至恒重，切割成2mm×3mm的小條，將切成小條的植物葉片與5g無水硫酸鈉混合后研磨去除水分，制得植物葉片樣品；將1.0ng13c-pcdd/fs內(nèi)標(biāo)加入植物葉片樣品中，使用300ml正己烷和二氯甲烷的混合溶劑(正己烷和二氯甲烷的體積比為1:1)在70℃條件下對所述的植物葉片的樣品進(jìn)行索氏提取16h，獲得第一提取液；然后將所述含有二噁英的提取液迅速冷凍至-5℃，再加入5ml低溫堿液(溫度不高于5℃，堿液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5％)，在溫度不高于5℃的條件下連續(xù)攪拌30min，利用蠟質(zhì)成分分子在低溫下被堿液極化而呈現(xiàn)親水性，從而得以濃縮，促進(jìn)蠟質(zhì)結(jié)晶，經(jīng)離心分離獲得含有二噁英的第二提取液；
(2)凈化：用正己烷將多層硅膠柱浸潤后，用空氣泵趕盡柱內(nèi)的氣泡后，將多層硅膠柱的柱管和接液槽用連接器連接起來，在所述多層硅膠柱下放置廢液缸，先將盛有50ml正己烷的第一分液漏斗固定在所述接液槽上，打開所述第一分液漏斗的閥門，調(diào)節(jié)淋洗速度，使得所述第一分液漏斗內(nèi)的正己烷以2d/s的速度滴下；待所述分液漏斗內(nèi)的正己烷流盡，所述多層硅膠柱內(nèi)正己烷液面將至柱層上方1cm時，關(guān)閉所述多層硅膠柱的閥門；移走所述分液漏斗，取走所述廢液缸，換上錐形瓶；
收集步驟(1)所得的提取液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮儀濃縮至2ml，打開所述多層硅膠柱的閥門，用滴管將濃縮后的提取液轉(zhuǎn)移至所述多層硅膠柱中，并用少量正己烷沖洗盛放所述濃縮后的提取液的容器三次，洗液一并轉(zhuǎn)移至所述多層硅膠柱中，靜置20min；將盛有50ml環(huán)己烷的第二分液漏斗固定在所述接液槽上，打開所述第二分液漏斗的閥門，調(diào)節(jié)淋洗速度，使得所述第二分液漏斗內(nèi)的環(huán)己烷以2d/s的速度滴下；第二分液漏斗中的環(huán)己烷流盡后，關(guān)閉所述第二分液漏斗和多層硅膠柱的閥門；向所述第二分液漏斗中倒入現(xiàn)配的40ml環(huán)己烷和10ml二氯甲烷混合液體，打開所述第二分液漏斗的閥門，調(diào)節(jié)淋洗速度，使得所述第二分液漏斗內(nèi)的混合液體以2d/s的速度滴下，待對所述多層硅膠柱洗脫完畢后，將所述錐形瓶取下，所述錐形瓶中所收集的為凈化液；
所述步驟(2)中采用的多層硅膠柱為：向玻璃柱中填入少量的玻璃棉(能封住玻璃管內(nèi)即可)至管口2cm深處，用玻璃棒輕壓玻璃棉數(shù)次，將所述柱管固定在鐵架臺上，再向所述玻璃柱中依次加入以下試劑：1.5g無水硫酸鈉、8g堿性氧化鋁、0.5g中性硅膠、4g33％氫氧化鉀硅膠、0.5g中性硅膠、20g40％硫酸硅膠、25g的活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料；其中，所述堿性氧化鋁為層析填充柱用氧化鋁，使用于500℃馬弗爐中活化8小時，待溫度降至150～200℃取出，置于干燥器中降至室溫，密封保存，48h內(nèi)使用；
所述活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料為采用下述方法制得：
將活性炭和硅膠混合后，放入120℃的烘箱內(nèi)加入5h，去除水分，待冷卻至室溫后，將活性炭和硅膠轉(zhuǎn)入燒杯中，用0.1mol/l的鹽酸溶液浸泡3h，加入蒸餾水煮沸，抽濾，重復(fù)煮沸、抽濾的步驟，直至無cl-為止，在120℃下干燥4h，即得活性炭-硅膠復(fù)合吸附材料，其中，所述活性炭和硅膠的混合物與鹽酸溶液的重量體積比為1:5(g/ml)；
(3)氮吹濃縮：用滴管將所述步驟(2)處理后得到的凈化液轉(zhuǎn)移至氮吹管，用少量正己烷潤洗所述滴管三次并將洗液一并轉(zhuǎn)入所述氮吹管，利用氮吹將所述氮吹管內(nèi)的所述凈化液吹干，吹至近干即可，制得到儀器分析用凈化試樣；
(4)測定：采用同位素稀釋高分辨氣相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用法對所述凈化試樣進(jìn)行儀器分析測定，得出植物樣品中二噁英含量的測定結(jié)果；采用的方法參數(shù)如下：
氣相色譜條件為：色譜柱db-5ms(60m×0.25mm×0.25μm)，初始溫度140℃保持2min，以8℃/min的速度升溫至220℃，以1.4℃/min的速度升溫至260℃，再以4℃/min的速度升溫至310℃，保持3min，恒流模式：1.0ml/min，進(jìn)樣口溫度280℃，不分流進(jìn)樣1μl；
質(zhì)譜條件：采用選擇離子(sim)方式對[m]+、[m+2]+和[m+4]+特征離子進(jìn)行監(jiān)測，通過各目標(biāo)物的保留時間、特征離子及其豐度比進(jìn)行定性分析，通過同位素的峰面積比值進(jìn)行定量分析。
本發(fā)明實施例1的測定方法應(yīng)用在植物葉片中二噁英含量的檢測結(jié)果如表1所示。采用本發(fā)明所提供的預(yù)處理方法及測定方法，二噁英同位素內(nèi)標(biāo)的回收率在83％～96％之間，完全在美國epa方法1613中規(guī)定的回收率范圍之內(nèi)。
表1植物葉片樣品中二噁英含量的檢測結(jié)果
對比實施例1
本對比實施例提供了的一種植物葉片的預(yù)處理方法及二噁英的測定方法，包括如下步驟：
(1)提?。悍Q取10g采集到的植物葉片(采集自某垃圾焚燒廠周圍5公里以內(nèi)的)，將所述植物葉片在-65℃冷凍干燥至恒重，切割成2mm×3mm的小條，將切成小條的植物葉片與5g無水硫酸鈉混合后研磨去除水分，制得植物葉片樣品；將1.0ng13c-pcdd/fs內(nèi)標(biāo)加入植物葉片樣品中，使用300ml正己烷和二氯甲烷的混合溶劑(正己烷和二氯甲烷的體積比為1:1)對所述的植物葉片的樣品進(jìn)行索氏提取16h，獲得提取液；
(2)按照本發(fā)明實施例1的步驟(2)～(4)對本對比實施例步驟(1)中的含有二噁英的提取液進(jìn)行凈化、濃縮以及測定，得出植物葉片中二噁英含量的測定結(jié)果。
本發(fā)明對比實施例1的預(yù)處理方法及測定方法，無法有效的去除膠狀的蠟質(zhì)成分，其應(yīng)用在植物葉片中二噁英含量的檢測結(jié)果如表2所示。采用本發(fā)明預(yù)處理方法及測定方法，二噁英同位素內(nèi)標(biāo)的回收率在62％～76％之間，二噁英同位素內(nèi)標(biāo)的回收率遠(yuǎn)低于本發(fā)明實施例1所測的二噁英同位素內(nèi)標(biāo)的回收率。
表2植物葉片樣品中二噁英含量的檢測結(jié)果
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。