CN109738554A - 固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法 - Google Patents

Abstract

固相萃取‑液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，属于化学分析检测的技术领域，包括以下步骤：(1)标准样品的制备：称取纯度为99％以上的苯乙酸，采用流动相定容，制备成浓度为0.1‑1mg/L的标准溶液；(2)固相萃取柱净化：依次用纯甲醇和水活化固相萃取柱，将待净化液经过固相萃取柱进行净化处理，处理后纯水淋洗固相萃取柱，然后用5％氨水乙腈进行洗脱，氮吹后用流动相定容至10mL，经过微孔滤膜过滤，得待测液备用；(3)高效液相色谱检测：使用液相色谱柱分别对标准样品和待测液进行检测，记录色谱图，经积分得到峰面积，绘制标准曲线，计算得到待测液中苯乙酸的含量。本发明方法可以测定水样中微量的苯乙酸，检测准确、灵敏。

Description

固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法

技术领域

本发明属于化学分析检测的技术领域，涉及水样中苯乙酸的检测，具体涉及固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法。本发明能够有效对水样中微量苯乙酸进行富集，能够避免因为水中浓度过低导致的检测问题。本发明方法测定快速，准确度高，重复性好等特点，是一种较优的分析方法。

背景技术

苯乙酸又名苯醋酸，为具有特殊气味的片状白色结晶，微溶于冷水，易溶于乙醇、乙醚和氨水等，其化学性质活泼，在羧基和苯环上均可发生化学反应，是医药、农药和香料的重要中间体，广泛应用在化工工业生产中。2000年我国苯乙酸消费量为1.12万吨。其中医药的消费比例为88％，农药占3％，香料占7％，出口及其他占2％。在医药方面主要用于青霉素G盐的生产，我国是世界青霉素G主要生产与出口国。近年来，青霉素侧链化合物研究应用非常活跃，在青霉素中添加内酰胺酶抑制剂而使得青霉素疗效得以提高，可减少抗药性影响。此外在香料方面苯乙酸是我国规定允许使用的食用香精，主要用于视频、洗涤剂、清洁剂、化妆品、烟草、饮料的生产。在苯乙酸回收方面很多厂家采用树脂法，可以将废水中苯乙酸进行回收，不仅降低了废水的处理难度，而且也做到了绿色环保。对于吸附完后的废水中苯乙酸的残余，因其量少，很难采用常规方法进行测定。对于苯乙酸产品的测定已经有非常成熟的方法，但是对于工业生产过程中的水样或是含有低含量的苯乙酸的测定一直被研究。

CN108426964提出采用液质联用的方法测定水中苯乙酸的含量，测定出苯乙酸的含量＜100ppm；但是液质联用的仪器较昂贵，维护费用也较高，专应用于测定水中苯乙酸的含量显然成本过高。

发明内容

本发明提供一种利用固相萃取技术来从体系中富集苯乙酸的方法，解决液质联用费用高，在液质联用设备条件不具备的条件下也能够测定水中微量的苯乙酸。采用先将水样中的苯乙酸选择性的富集，然后再洗脱测定的方法，洗脱后再使用液相色谱紫外检测器分析。富集后的苯乙酸，在使用液相色谱进行检测时不受液相色谱检出限的影响，根据废水中的浓度调整废水的上样量，能更准确的测定出微量苯乙酸的含量，是一种较优的微量苯乙酸的测定方法。

现有技术有使用固相萃取以及液质联用技术测定黄酒中有机酸的方法，该方法利用固相萃取装置的净化作用，将黄酒中影响有机酸的杂质除去，得到的净化液直接进行液相分析。而本申请利用了固相萃取装置的富集作用，将水样中的微量的苯乙酸富集到固相萃取柱中，柱中被吸附的苯乙酸再通过洗脱液洗脱下来，测定洗脱液中被富集的苯乙酸的含量，仅仅通过净化作用是无法达到苯乙酸测定的。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

一种固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，包括以下步骤：

(1)标准样品的制备：称取纯度为99％以上的苯乙酸，采用流动相定容，制备成浓度为0.1-1mg/L的标准溶液；

(2)固相萃取柱净化：依次用纯甲醇和水活化固相萃取柱，将待净化液(苯乙酸水样)经过固相萃取柱进行净化处理，处理后纯水淋洗固相萃取柱，然后用5％氨水乙腈进行洗脱，氮吹后用流动相定容至10mL，经过微孔滤膜过滤，得待测液备用；

(3)高效液相色谱检测：使用液相色谱柱分别对标准样品和待测液进行检测，记录色谱图，经积分得到峰面积，绘制标准曲线，计算得到待测液中苯乙酸的含量。

步骤(2)中，依次用1-3倍固相萃取柱体积的纯甲醇和水活化。

步骤(2)中，使用0.22um或0.45um微孔滤膜过滤。

流动相为磷酸二氢铵水溶液与乙腈的混合液，磷酸二氢铵水溶液中磷酸二氢铵的浓度为5-10mM，磷酸二氢铵水溶液的pH为3-6，磷酸二氢铵水溶液与乙腈的体积比为(40-60)：(40-60)。

步骤(3)中，高效液相色谱检测条件：

色谱柱：苯基柱或C18液相色谱柱；

检测器：DAD二极管阵列检测器；

色谱柱规格150mm*4.6mm*5um；

流动相组成：磷酸二氢铵水溶液：乙腈＝(40-60)：(40-60)；

柱温：20-30℃；

进样量：10-20ul；

波长：210-254nm；

流速：0.7-1ml/min。

固相萃取柱为阳离子交换固相萃取柱。

本发明的有益效果是：

1)本发明采用离子交换固相萃取柱对苯乙酸水样进行前处理，然后结合液相色谱检测苯乙酸，能够有效测定出水中微量的苯乙酸，能够使苯乙酸达到较好的灵敏度。

2)本发明的方法准确、灵敏度高。本发明的标准曲线的相关系数在0.999，回收率在80-120％之间，误差较小，说明该方法比较准确，可以用于微量苯乙酸的定量分析。

3)本发明方法可适用于多种条件下微量的苯乙酸的分析。

附图说明

图1是苯乙酸标准样品的液相色谱图。

图2是苯乙酸水样富集后苯乙酸的液相色谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种无需使用液质联用采用普通液相色谱的方法就能够分析的方法，成本较低，不会受液相色谱检出限的限制，且也能够测定出微量的苯乙酸的方法。处理方法简单，处理费用较低。下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

(1)样品前处理

取300g苯乙酸水样三份，分别用1％氢氧化钠溶液，调节pH7，得苯乙酸钠水溶液，过0.45um滤膜处理后，得待净化液。

取柱填料5mg、体积3ml的固相萃取柱(MAX型号)垂直放好，依次使用3倍柱体积甲醇进行活化，然后用3倍柱体积纯水平衡，待用。

将上述待净化液10ml转移到固相萃取柱中，流出速度控制在2滴/s，流出液完毕，再用10ml纯水淋洗固相萃取柱。

流出完毕，真空抽干柱，再用5％氨水乙腈洗脱，每次用3ml，共洗脱两次。将洗脱液氮吹浓缩后，使用苯乙酸测定用流动相(磷酸二氢铵水溶液(10Mm)：乙腈＝60:40)定容至10ml，经过0.22um的微孔滤膜过滤后，得到待测液，通过液相色谱进行定量分析。

(2)检测条件：

液相色谱仪：Agilent 1260；二元泵系统；

色谱柱：苯基柱；

检测器：DAD二极管阵列检测器；

色谱柱规格：150mm*4.6mm*5um；

流动相组成：磷酸二氢铵水溶液(10Mm)：乙腈＝60:40；

柱温：30℃；

进样量：20ul；

波长：254nm；

流速：1ml/min；

(3)苯乙酸标准溶液的配制

精确称量一定重量的含量在99％以上的苯乙酸(精确到0.0001g)于100ml容量瓶中，用流动相定容至刻度，摇匀，配制成浓度为1mg/ml，0.8mg/ml，0.6mg/ml，0.4mg/ml，0.2mg/ml的苯乙酸工作溶液，以工作溶液中苯乙酸的浓度为横坐标，以色谱图中苯乙酸的峰面积为纵坐标，进行回归分析，得到标准曲线。

将相同条件下测得的待测液中的苯乙酸的色谱峰面积，代入工作曲线，求得样品中的苯乙酸含量(待测液中的苯乙酸含量)，再根据公式X＝C*V/M得到水样中的苯乙酸的含量。

X＝C*V/M

X：苯乙酸水样中苯乙酸的含量(mg/kg)

C：标准曲线计算得到待测液中苯乙酸的浓度(mg/L)；

V：待测液水样定容的体积L；

M：苯乙酸水样的质量(kg)。

曲线回归方程为y＝3658x-235R2＝0.9999。

(4)回收率

在苯乙酸水样中加入一定量的苯乙酸，采用上述方法进行回收率和稳定性试验。

注：实测值就是在添加了固定量后的值，添加单位ug。

从上表可以看出，在三个水平上的平均回收率在95-105％之间，说明该方法的回收率良好，RSD值说明其稳定性良好能够将水中的苯乙酸较好的回收。

通过DAD检测器显示苯乙酸的光谱峰纯度为999，说明色谱条件较好，其它峰干扰的可能性很小。

(5)结果计算

采用标准溶液浓度和相应单峰面积信号做工作曲线，根据待测液中单峰的相应峰面积和样品量，利用下列公式，进行计算：

X＝C*V/M

X：苯乙酸水样中苯乙酸的含量(mg/kg)

C：标准曲线计算得到待测液中苯乙酸的浓度(mg/L)；

V：待测液水样定容的体积L；

M：苯乙酸水样的质量(kg)

得到水样中苯乙酸的含量：

实施例2

(1)样品前处理：

取200g苯乙酸水样三份，分别用1％氢氧化钠溶液，调节pH7，得苯乙酸钠水溶液，过0.45um滤膜处理后的净化液待用。

取柱填料5mg、体积3ml的固相萃取柱(MAX型号)垂直放好，依次使用3倍柱体积甲醇进行活化，然后用3倍柱体积纯水平衡，待用。

将上述待净化液10ml转移到固相萃取柱中，流出速度控制在2滴/s，流出液完毕，再用10ml纯水淋洗固相萃取柱。

流出完毕，真空抽干柱，再用5％氨水乙腈溶液洗脱，每次用3ml，共洗脱两次。将洗脱液氮吹浓缩后，用苯乙酸测定用流动相定容至10ml，经过0.22um或0.45um的微孔滤膜过滤后，得到待测液，通过液相色谱进行定量分析。

(2)检测条件：

液相色谱仪：Agilent 1260；二元泵系统

色谱柱：苯基柱；

检测器：DAD二极管阵列检测器

色谱柱规格：150mm*4.6mm*5um；

流动相组成：磷酸二氢铵水溶液(10Mm)：乙腈＝60:40；

柱温：30℃；

进样量：20ul；

波长：254nm；

流速：1ml/min；

(3)苯乙酸标准品的配制

精确称量苯乙酸标准品配置标准储备液的浓度，经稀释得到系列标准溶液已回执标准曲线。分别配制苯乙腈浓度为1mg/ml，0.8mg/ml，0.6mg/ml，0.4mg/ml，0.2mg/ml的苯乙酸溶液，制作标准曲线。曲线回归方程为y＝3658x-235R2＝0.9999；

(4)结果计算

采用标准溶液浓度和相应单峰面积信号做工作曲线，根据待测液中单峰的相应峰面积和样品量，利用下列公式，进行计算

X＝C*V/M

X：苯乙酸水样中苯乙酸的含量(mg/kg)

C：标准曲线计算得到待测液中苯乙酸的浓度(mg/L)；

V：待测液定容的体积L；

M：苯乙酸水样的质量(kg)

得到检测样品的含量：

对比例3

(1)样品配制

取一定量的水样，所述水样上述实施例2水样相同，过0.45um滤膜处理后的样品(待测液)直接进入液相色谱分析。

(2)检测条件：

液相色谱仪：Agilent 1260；二元泵系统

色谱柱：苯基柱；

色谱柱规格：150mm*4.6mm*5um；

流动相：磷酸二氢铵水溶液：乙腈＝60:40；

柱温：30℃；

进样量：20ul；

波长：254nm；

流速：1ml/min；

(3)结果计算

采用标准溶液浓度和相应单峰面积信号做工作曲线，根据待测液中单峰的相应峰面积和样品量，利用下列公式，得到检测样品的含量：未检出。

经过上述实验可以看出，对于同样的水样，采用本发明的方法可以检测出苯乙酸的含量，但是对比例不能检测出苯乙酸的含量，说明本发明的检测精度更好，可以检测更低浓度含量，灵敏度更好。

Claims (6)

1.一种固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)标准样品的制备：称取纯度为99％以上的苯乙酸，采用流动相定容，制备成浓度为0.1-1mg/L的标准溶液；

(2)固相萃取柱净化：依次用纯甲醇和水活化固相萃取柱，将待净化液经过固相萃取柱进行净化处理，处理后纯水淋洗固相萃取柱，然后用5％氨水-乙腈溶液进行洗脱，氮吹后用流动相定容至10mL，经过微孔滤膜过滤，得待测液备用；

(3)高效液相色谱检测：使用液相色谱柱分别对标准样品和待测液进行检测，记录色谱图，经积分得到峰面积，绘制标准曲线，计算得到待测液中苯乙酸的含量。

2.根据权利要求1所述的一种固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，其特征在于，步骤(2)中，依次用1-3倍固相萃取柱体积的纯甲醇和水活化。

3.根据权利要求1所述的一种固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，其特征在于，步骤(2)中，使用0.22um或0.45um微孔滤膜过滤。

4.根据权利要求1所述的一种固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，其特征在于，流动相为磷酸二氢铵水溶液与乙腈的混合液，磷酸二氢铵水溶液中磷酸二氢铵的浓度为5-10mM，磷酸二氢铵水溶液的pH为3-6，磷酸二氢铵水溶液与乙腈的体积比为(40-60)：(40-60)。

5.根据权利要求1所述的一种固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，其特征在于，步骤(3)中，高效液相色谱检测条件：

色谱柱：苯基柱或C18液相色谱柱；

检测器：DAD二极管阵列检测器；

色谱柱规格150mm*4.6mm*5um；

流动相组成：磷酸二氢铵水溶液：乙腈＝(40-60)：(40-60)；

柱温：20-30℃；

进样量：10-20ul；

波长：210-254nm；

流速：0.7-1ml/min。

6.根据权利要求1所述的一种固相萃取-液相色谱联用测定水中微量苯乙酸的方法，其特征在于，固相萃取柱为阳离子交换固相萃取柱。