CN100495025C - 一种被动采样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中空纤维液膜被动采样方法，其步骤包括：将内腔充满水的疏水性中空纤维膜段浸泡在脂质或非水溶性有机溶剂中，使中空纤维膜膜壁上的微孔中充满脂质或非水溶性有机溶剂，得到中空纤维支载液膜被动采样器；再将该采样器经清洗后，浸没在待取样的样品液中进行采样；之后，将进行了采样的采样器浸没在盛有可将目标物质从采样器中溶解出来的溶剂的密闭容器中，使采集于中空纤维支载液膜被动采样器中的目标物质定量解析到所述溶剂中，完成采样。本采样方法具有微型化、灵活性高、低成本和采样速率高等优点，而且还可方便地与液相色谱等检测仪器联用，其稳定性和重复性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种被动采样方法，特别是涉及一种中空纤维支载液膜被动采样方法。
背景技术
本技术领域的背景和发展现状大致如下：J.N.Huckins等首次将脂质装在低密度聚乙烯膜袋中作为被动采样器，用于监测疏水性有机污染物，他们将该技术命名为半透膜采样装置(以下简称SPMD)。Davison等发明了扩散梯度薄膜(以下简称DGT)技术，用于采集具有生物有效性的金属离子和某些无机阴离子。这两种被动采样器尺寸较大，采样相体积和富集倍数较大，需要较大的样品体积和很长的时间才能够达到平衡，一般用于远未达到平衡的动态采样。
为了克服SPMD和DGT的缺点，人们又将固相微萃取(以下简称SPME)应用于采集疏水性有机污染物，如Hermens等人在文献：Trends Anal.Chem.2003，22，575-587中所述，将环境介质中的目标污染物富集于有聚合物涂层的石英纤维上，再直接插入气相色谱进样口进行热解析、分离和测定。SPME已成功地用于测定土壤和沉积物的孔隙水(pore water)中的多氯联苯、多环芳烃和氯代苯等污染物，其富集倍数高达2.5×106。由于SPME的涂层很薄且体积极小(亚微升级)，采样所需要的平衡时间较短且样品体积小，故该技术既可以用于远未达到平衡的动态采样，又可以用于平衡采样，具有很好的应用前景。遗憾的是，作为采样相的SPME的涂层一般为固态或者高粘度的液态高聚物，目标分子在其中的扩散速度较慢，故其采样富集速度依然相对较慢；另外，SPME与高效液相色谱(以下简称HPLC)的联用技术还不够成熟，二者匹配使用还有一些技术问题待解决。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有的被动采样方法的缺陷，从而提供一种有很高采样速率且能够方便与HPLC联用、稳定性和重复性好的被动采样方法。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的中空纤维液膜被动采样方法，包括以下步骤：
1、将经裁剪的疏水性中空纤维膜段的内腔中充满水；
2、将内腔中充满水的疏水性中空纤维膜段浸泡在脂质或非水溶性有机溶剂中，使疏水性中空纤维膜段的膜壁上的微孔中充满脂质或非水溶性有机溶剂，形成中空纤维支载液膜被动采样器；
3、将中空纤维支载液膜被动采样器由所述脂质或非水溶性有机溶剂取出，并置于水中清洗，去除其表面吸附的过剩脂质或非水溶性有机溶剂；
4、将经清洗后的中空纤维支载液膜被动采样器浸没在待取样的样品液中20分钟～5天；
5、将中空纤维支载液膜被动采样器取出，并清除其外表面的颗粒物；
6、再将中空纤维支载液膜被动采样器浸没在盛有可将目标物质从采样器中溶解出来的溶剂的密闭容器中，并使采集于中空纤维支载液膜被动采样器中的目标物质定量解析到所述溶剂中，完成采样。
所述疏水性中空纤维膜为聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜或聚四氟乙烯膜。
所述非水溶性有机溶剂为高级烷烃、高级醇类或高级醚类。
所述高级烷烃为正十一烷；所述高级醇类为正辛醇；所述高级醚类为正己基醚。
所述可将目标物质从采样器中溶解出来的溶剂为甲醇、甲苯或正己烷。
所述脂质为动物油或植物油。所述动物油为鱼油，所述植物油为菜籽油。
本发明可以用于富集环境样品(如水和沉积物)和生物样品(如血清)的目标物质，与现有的被动采样方法相比，本发明主要有以下优点：
1.高效率，由于采用了中空纤维支载液膜，当使用壁厚较小(如30微米)的中空纤维膜作为支载体时即可得到很薄(如30微米)的采样相液膜，获得很高的萃取富集速率，大大缩短达到平衡所需要的时间；
2.微型化，采用本发明的方法，制备得到的中空纤维膜壁中的脂质或非水溶性有机溶剂体积仅数十纳升，从而大大减少了进行非耗尽性(non-depletion)采样所需的样品体积；
3.灵活性，可以根据研究目的和目标物的性质选择非水溶性有机溶剂、动物脂肪或植物油；
4.低成本，本发明的方法中采用的中空纤维膜(如聚丙烯中空纤维膜)和脂质或非水溶性有机溶剂(如正辛醇)均为价格便宜的商品化材料，制作成本低，可供一次性使用。
附图说明
图1为使用本发明的方法进行被动采样的示意图。
其中，1为样品液，2为中空纤维支载液膜被动采样器，3为中空纤维膜壁，4为填充于膜壁微孔中的脂质或非水溶性有机溶剂所形成的薄液膜。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的采样方法做进一步的详细描述，但本发明不限于这些实施例：
实施例1
如图1所示，采用本发明提供的方法采集环境水样1中的双酚A，具体步骤如下：
(1)将经裁剪的5mm长度聚丙烯中空纤维膜段的内腔中充满水；
(2)在正辛醇中将内腔中充满水的聚丙烯中空纤维膜段浸泡5秒，使聚丙烯中空纤维膜段的膜壁上的微孔中充满正辛醇，形成中空纤维支载液膜被动采样器2；
(3)将中空纤维支载液膜被动采样器2由正辛醇中取出，并置于水中清洗，去除其表面吸附的过剩的正辛醇；
(4)在待取样的样品液1中将经清洗后的中空纤维支载液膜被动采样器2浸没20分钟，完成采样；
(5)将所述中空纤维支载液膜被动采样器2取出，并清除其外表面的颗粒物；
(6)然后将中空纤维支载液膜被动采样器浸没在盛有30微升甲醇的小瓶中并密闭，使采集于中空纤维支载液膜被动采样器2中的双酚A定量解析到甲醇中。
本实施例中，中空纤维膜壁3中，正辛醇液膜4薄30微米，其体积仅60纳升，对本实施例的方法进行了反复测试，具有很好的稳定性，其相对标准偏差为4～10％(三次重复测定)，本实施例中制备的聚丙烯中空纤维支载液膜被动采样器对于双酚A的采样平衡时间为16min，而SPME的采样平衡时间一般为260min，故本实施例的采样器萃取采样效率比SPME被动采样器高16倍。
实施例2
本实施例中，所述疏水性中空纤维膜选用5mm聚偏氟乙烯中空纤维膜段，所述非水溶性有机溶剂选用正十一烷，内腔中充满水的聚偏氟乙烯中空纤维膜段在正十一烷中浸泡60秒，所述目标物质为环境水样中的壬基酚，中空纤维支载液膜被动采样器在环境水样中浸没1天，所述能够将目标物质从采样器中溶解出来的溶剂选用正己烷，其他与实施例1相同。
实施例3
本实施例中，所述疏水性中空纤维膜选用5mm聚四氟乙烯中空纤维膜段，所述非水溶性有机溶剂选用正己基醚，内腔中充满水的聚四氟乙烯中空纤维膜段在正己基醚中浸泡30秒，所述目标物质为环境水样中的壬基酚，中空纤维支载液膜被动采样器在环境水样中浸没2天，其他与实施例1相同。
实施例4
采用本发明提供的方法采集环境水样中的多环芳烃，具体步骤如下：
(1)将经裁剪的5mm长度聚四氟乙烯中空纤维膜段的内腔中充满水；
(2)在鱼油中将内腔中充满水的聚四氟乙烯中空纤维膜段浸泡15秒，使聚四氟乙烯中空纤维膜段的膜壁上的微孔中充满鱼油，形成中空纤维支载液膜被动采样器；
(3)将中空纤维支载液膜被动采样器由鱼油中取出，并置于水中清洗，去除其表面吸附的过剩的鱼油；
(4)在待取样的样品液中将经清洗后的中空纤维支载液膜被动采样器浸没5天，完成采样；
(5)将所述中空纤维支载液膜被动采样器取出，并清除其外表面的颗粒物；
(6)然后将中空纤维支载液膜被动采样器浸没在盛有50微升甲苯的小瓶中并密闭，使采集于中空纤维支载液膜被动采样器中的壬基酚定量解析到甲苯中。
实施例5
本实施例中，所述疏水性中空纤维膜选用5mm聚四氟乙烯中空纤维膜段，所述脂质选用菜籽油，内腔中充满水的聚四氟乙烯中空纤维膜段在菜籽油中浸泡45秒，所述目标物质为环境水样中的多环芳烃，中空纤维支载液膜被动采样器在环境水样中浸没5天，其他与实施例4相同。
Claims (7)
1、一种中空纤维液膜被动采样方法，包括以下步骤：
(1)将经裁剪的疏水性中空纤维膜段的内腔中充满水；
(2)将内腔中充满水的疏水性中空纤维膜段浸泡在脂质或非水溶性有机溶剂中，使疏水性中空纤维膜段的膜壁上的微孔中充满脂质或非水溶性有机溶剂，形成中空纤维支载液膜被动采样器；
(3)将中空纤维支载液膜被动采样器由所述脂质或非水溶性有机溶剂取出，并置于水中清洗，去除其表面吸附的过剩脂质或非水溶性有机溶剂；
(4)将经清洗后的中空纤维支载液膜被动采样器浸没在待取样的样品液中20分钟～5天；
(5)将中空纤维支载液膜被动采样器取出，并清除其外表面的颗粒物；
(6)再将中空纤维支载液膜被动采样器浸没在盛有可将目标物质从采样器中溶解出来的溶剂的密闭容器中，并使采集于中空纤维支载液膜被动采样器中的目标物质定量解析到所述溶剂中，完成采样。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述疏水性中空纤维膜为聚丙烯膜、聚偏氟乙烯膜或聚四氟乙烯膜。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非水溶性有机溶剂为高级烷烃、高级醇类或高级醚类。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高级烷烃为正十一烷；所述高级醇类为正辛醇；所述高级醚类为正己基醚。
5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可将目标物质从采样器中溶解出来的溶剂为甲醇、甲苯或正己烷。
6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脂质为动物油或植物油。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述动物油为鱼油，所述植物油为菜籽油。
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