CN111999420A - 一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法 - Google Patents

一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111999420A
CN111999420A CN202010858937.8A CN202010858937A CN111999420A CN 111999420 A CN111999420 A CN 111999420A CN 202010858937 A CN202010858937 A CN 202010858937A CN 111999420 A CN111999420 A CN 111999420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sample
dendrobium officinale
organic mercury
mercury
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010858937.8A
Other languages
English (en)
Inventor
曹君
杨娟
董新
陈嫣
甄晓婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Normal University
Original Assignee
Hangzhou Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Normal University filed Critical Hangzhou Normal University
Priority to CN202010858937.8A priority Critical patent/CN111999420A/zh
Publication of CN111999420A publication Critical patent/CN111999420A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • G01N30/08—Preparation using an enricher
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及中药有害金属检测领域，公开了一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，包括以下步骤：将铁皮石斛样品经碾碎、粗提、定容后，获得样品溶液；将含噻吩型配体的金属有机骨架装到固相萃取柱中，压实，依次用甲醇和水淋洗固相萃取柱进行活化；将样品溶液通过活化后的固相萃取柱，用L‑半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，收集洗脱液；将洗脱液离心后，取中间液体，经微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图；根据样品色谱图，结合标准品的色谱图，获得铁皮石斛样品中的有机汞含量。本发明将基于含噻吩型配体的金属有机骨架的微固相萃取与高效毛细管电泳联用，能实现铁皮石斛中痕量有机汞的提纯和检测。

Description

一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法
技术领域
本发明涉及中药有害金属检测领域，尤其涉及一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法。
背景技术
铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)具有滋阴清热、润肺明目、抗癌防老等功效，作为一种天然滋补药物，现代药理研究发现，铁皮石斛在治疗慢性萎缩性胃炎、高血压、糖尿病等方面具有显著功效。由于在铁皮石斛生产过程中缺乏全程质量安全控制措施，生产环境和农业投入品使用缺乏有效监控，可能存在着重金属超标等安全隐患。铁皮石斛中可能存在的汞物种会引起神经系统损害，增加罹患心血管疾病的风险，从而影响记忆力、识别障碍。其中，有机汞物种由于其亲脂性和生物蓄积性，比无机汞更容易通过生物膜进入人体，并且毒性更高。因此，检测铁皮石斛中的汞，尤其是有机汞，如甲基汞、乙基汞、苯基汞，是十分非常重要的。
金属有机骨架(MOFs)，是一种基于有机桥联配体和金属离子或金属离子簇一种很有前途的高度有序的多孔材料，在气体储存、催化和运载药物的方面潜在应用能力巨大，由于其独特的属性，如永久性孔隙率、高结晶度、易接近的外部和内表面，还有均匀分布的活性位点等优点，通过有目的设计可以使其应用在重金属离子的吸附。例如，公开号为CN107827192B的中国专利文献公开了一种利用MOFs材料吸附水体中痕量汞离子的方法，包括调节含汞离子水体的pH值为6的步骤，以及将MOFs材料DUT-67与含汞离子水体进行混合并进行超声分散及震荡处理吸附的步骤，所述含汞离子水体中的汞浓度为10-50ppb。该方法利用金属有机骨架对汞离子的强吸附能力，能有效去除水样中的痕量汞离子，但无法实现汞含量的检测。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法。该方法将基于含噻吩型配体的金属有机骨架的微固相萃取与高效毛细管电泳联用，能实现铁皮石斛中痕量有机汞的提纯和检测。
本发明的具体技术方案为：
一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，包括以下步骤：
(1)样品预处理：将铁皮石斛样品碾碎；
(2)粗提：向预处理后的铁皮石斛样品中加入丙酮，涡旋后离心，移除上清液；向沉淀物中加入盐酸，涡旋后超声提取，然后离心，取上清液，获得有机汞粗提物；将有机汞粗提物定容后，获得样品溶液；
(3)装柱和活化：将含噻吩型配体的金属有机骨架装到固相萃取柱中，压实；依次用甲醇和水淋洗固相萃取柱进行活化；
(4)微固相萃取：将样品溶液通过活化后的固相萃取柱，用L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，收集洗脱液；
(5)毛细管电泳：将洗脱液离心后，取中间液体，经微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图；
(6)含量检测：根据样品色谱图，结合标准品的色谱图，获得铁皮石斛样品中的有机汞含量。
在利用固相萃取柱富集有机汞的过程中，由于有机汞的分子量较大，对吸附剂的的吸附能力要求较高。本发明采用含噻吩型配体的金属有机骨架作为吸附剂富集有机汞，机制是噻吩环中的S作为弱碱，能与软碱Hg+形成强作用力(根据软硬酸碱理论)，从而吸附有机汞。金属有机骨架具有巨大的表面积和大量的活性吸附位，且排列方式整齐，活性吸附位分布均匀，因而对有机汞具有较高的吸附效率。
本发明采用L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂，L-半胱氨酸中的巯基对汞的亲和力大于金属有机骨架，能作为有机汞的反萃取络合试剂，且形成的络合物可在毛细管电泳时被紫外检测到。
有机汞在生物样品和自然界中含量比较低，所以本发明首先通过金属有机骨架的微固相萃取对有机汞进行富集和初步纯化，再选择进样量少、分辨能力高、分析速度快、使用有机试剂较少的毛细管电泳进行检测分析。相较于现有技术而言，本发明创造性地将含噻吩型配体的金属有机骨架作为固相萃取柱的填料，并用L-半胱氨酸进行洗脱，能实现有机汞的有效富集和分离提纯，使后续通过毛细管电泳能够实现有机汞的进一步纯化和各种形态有机汞的含量检测。
作为优选，步骤(3)中，所述含噻吩型配体的金属有机骨架的制备过程如下：
(a)合成：将ZrCl4超声溶解到DMF与NMF的混合溶液中；加入噻吩-2,5-二羧酸，超声溶解；再加入乙酸，混合均匀后，超声处理10～15min，然后在115～125℃下密封反应45～50h；反应完成后，冷却结晶，收集晶状固体产物，用DMF洗净、干燥，获得淡黄色亮晶状固体；
(b)活化：在75～85℃下，对淡黄色晶状固体进行抽真空去除配位溶剂分子，获得含噻吩型配体的金属有机骨架。
进一步地，步骤(b)中，抽真空时间为10～12h。
进一步地，步骤(a)中，所述ZrCl4与噻吩-2,5-二羧酸之间的质量比为1.8～2.3:1。
进一步地，步骤(a)中，所述噻吩-2,5-二羧酸与乙酸之间的质量体积比为15～16g:1L。
作为优选，步骤(4)中，所述L-半胱氨酸水溶液的浓度为450～550μg/mL。
进一步地，所述L-半胱氨酸水溶液的浓度为500μg/mL。
L-半胱氨酸水溶液的浓度会影响洗脱液的电导率，进而影响后续毛细管电泳中仪器的检测。
作为优选，步骤(3)中的含噻吩型配体的金属有机骨架与步骤(2)中的预处理后的铁皮石斛样品之间的质量比为0.1～0.25:1。
吸附剂(含噻吩型配体的金属有机骨架)的用量需控制在一定范围内，过大或过小均会对固相萃取效率造成影响：吸附剂用量过小，会导致活性吸附位过少，致使所能吸附的有机汞的量过少；吸附剂用量过大，会导致对有机汞的吸附能力过强，难以洗脱下来。
作为优选，步骤(6)的具体过程如下：测量样品色谱图中各类有机汞的峰面积，根据各类有机汞的浓度-峰面积标准曲线，获得石斛样品溶液中各类有机汞的浓度，从而获得铁皮石斛中各类有机汞的含量。
作为优选，所述各类有机汞的浓度-峰面积标准曲线通过的获得过程如下：
(i)制备标准溶液：将步骤(2)中的预处理后的铁皮石斛样品换成标准品，所述标准品为等质量的各类有机汞的混合物，按照步骤(2)的过程制得标准溶液；
(ii)获得电泳色谱图：将步骤(3)～(5)中的石斛样品溶液换成标准溶液，按照步骤(3)～(5)获得标准溶液的电泳色谱图，测量各类有机汞的峰面积；
(iii)获得标准曲线：将标准溶液设置成不同浓度梯度，重复步骤(ii)，获得不同浓度标准溶液的电泳色谱图；以浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，分别绘制各类有机汞的浓度-峰面积标准曲线。
作为优选，所述各类有机汞包括甲基汞、乙基汞、苯基汞。
作为优选，步骤(4)中，将有机汞粗提物定容至8～10mL，通过活化后的固相萃取柱的流速为0.8～1mL/min。
作为优选，步骤(5)中，高效毛细管电泳的运行缓冲液为pH9～9.5、浓度25～30mM的硼砂缓冲液，分离电压为18～23kV，运行温度为25～30℃，检测波长为200nm。
作为优选，步骤(5)中，所述微孔滤膜的孔径为0.2～0.25μm。
作为优选，步骤(2)中，超声提取时间为10～12h。
作为优选，步骤(2)中，所述铁皮石斛样品与丙酮的质量体积比为1g:1.5～2.5mL。
作为优选，步骤(2)中，所述盐酸的浓度为5～7M；所述铁皮石斛样品与盐酸的质量体积比为1g:1.5～2.5mL。作为优选，步骤(2)中，铁皮石斛样品与定容后获得的样品溶液的质量体积比为1g:90～110mL。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)将基于含噻吩型配体的金属有机骨架的微固相萃取与高效毛细管电泳联用，能实现铁皮石斛中痕量有机汞的有效提取和高效分离检测；
(2)采用含噻吩型配体的金属有机骨架介导的微固相萃取，并对多种提取参数进行了优化，能实现有机汞的高效提取富集；
(3)采用L-半胱氨酸作为洗脱剂，能实现有机汞的反萃取，并能使有机汞在毛细管电泳时被紫外检测到；
(4)采用的L-半胱氨酸以及金属有机骨架，不仅廉价易制备，而且它们均具备一系列优异突出的的物理化学性质，并且化学稳定性和热稳定性良好，不污染环境，不易燃。
附图说明
图1为微固相萃取的工艺流程图；
图2为含噻吩型配体的金属有机骨架的XRD图；
图3为含噻吩型配体的金属有机骨架的扫描电镜图；
图4为采用不同吸附剂获得的毛细管电泳色谱图；其中，图A为采用介孔碳CMK-3的色谱图；图B为采用碳纳米管的色谱图；图C为采用羧基化氧化石墨烯的色谱图；图D为采用含噻吩型配体的金属有机骨架的色谱图；
图5为采用不同量的吸附剂获得的峰面积；图中，横坐标代表吸附剂的量；
图6为考察不同洗脱液种类的富集效果柱状图；图中，1、2、3、4分别代表洗脱溶剂的类型，分别为：1，500μg/mL L-cys；2，MPS溶液；3，Glu溶液；4，含有50％甲醇的L-cys；
图7为样品富集后的电泳色谱图；图中，A，未加标铁皮石斛样品；B，加标0.5μg/mL标准溶液。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：制备含噻吩型配体的金属有机骨架
(1)合成：将110mg ZrCl4超声溶解到6.25mL DMF与6.25mL NMF的混合溶液中；加入55mg噻吩-2,5-二羧酸，超声溶解；再加入3.5mL乙酸，混合均匀后，超声处理10min，然后在120℃下密封反应48h；反应完成后，冷却结晶，收集晶状固体产物，用DMF反复洗涤，直到上清液呈无色透明，吸去最后一次洗涤后的上清液，对固体进行风干，获得淡黄色亮晶状固体；
(2)活化：在80℃下，对淡黄色晶状固体进行抽真空10h，以去除配位溶剂分子，获得含噻吩型配体的金属有机骨架。
实施例2：考察吸附剂种类对富集效果的影响
(1)制备标准溶液：将1000μg/mL的标准品甲醇溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1000μg/mL)用水稀释后，配制成1μg/mL的标准溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1μg/mL)；
(2)装柱和活化：取4个干净的1mL固相萃取柱，编号1、2、3、4，分别加入15mg的介孔碳CMK-3、碳纳米管、羧基化氧化石墨烯、实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(3)微固相萃取：将10mL标准溶液以1mL/min的流速通过活化后的固相萃取柱，用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，将4个固相萃取柱的洗脱液分别收集于4个1.5mL规格离心管内；
(4)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)。
实验结果如图4所示。图4为采用不同吸附剂富集后获得的毛细管电泳色谱图。从图中数据可知，含噻吩型配体的金属有机骨架对三种有机汞的吸附效果较好。含噻吩型配体的金属有机骨架具有巨大的表面积、大量的活性吸附位、其他配体或偶联改性剂等性质可成功应用于吸附汞。通过PXRD对合成的含噻吩型配体的金属有机骨架的晶体结构和相纯度进行表征，如图2所示，可以清楚地看到，含噻吩型配体的金属有机骨架的PXRD图谱与利用单晶x射线结构数据计算出的模拟图谱吻合良好，衍射峰的相对强度变化很小，将含噻吩型配体的金属有机骨架与无溶剂活化配合物的结构进行比较，发现主衍射峰是一致的，表明框架拓扑保持不变。根据电镜图(图3)可以看到，含噻吩型配体的金属有机骨架具有整齐的排列方式，更均匀的分散活性位点和有机汞结合，因而能提高吸附容量。介孔碳CMK-3和碳纳米管由于没有有效活性的吸附位点，几乎没有对有机汞的吸附能力。而氧化石墨烯虽然具有较大的比表面积和大量的含氧化合物，但光使用氧化石墨烯而不进行修饰有效基团，对有机汞的吸附效果也较差，这可能是由于有机汞的分子量相对较大，两者的吸附力还不足以支撑有机汞可以牢固的吸附在上面。
实施例3：考察吸附剂量对富集效果的影响
(1)制备标准溶液：将1000μg/mL的标准品甲醇溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1000μg/mL)用水稀释后，配制成1μg/mL的标准溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1μg/mL)；
(2)装柱和活化：取4个干净的1mL固相萃取柱，编号1、2、3、4，分别加入10mg、15mg、20mg、25mg实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(3)微固相萃取：将10mL标准溶液以1mL/min的流速通过活化后的固相萃取柱，用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，将4个固相萃取柱的洗脱液分别收集于4个1.5mL规格离心管内；
(4)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)。
实验结果图5所示。图5为考察不同量的吸附剂(含噻吩型配体的金属有机骨架)对毛细管电泳色谱图中峰面积的影响。从图中数据可知，在10～15mg之间，峰面积随着吸附剂用量的增加而增大，原因在于，吸附位点随吸附剂用量的增加而增加，自然吸附能力也越强。从图中可以看出，15mg的吸附材料用量已经可以得到最好的萃取效果，继续增加吸附材料的用量，萃取效率反而下降，这可能是因为洗脱剂没有将分析物从较多的吸附剂中有效的洗脱下来。故以15mg作为最佳吸附剂用量。
实施例4：考察洗脱溶剂对富集效果的影响
(1)制备标准溶液：将1000μg/mL的标准品甲醇溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1000μg/mL)用水稀释后，配制成1μg/mL的标准溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1μg/mL)；
(2)装柱和活化：取4个干净的1mL固相萃取柱，编号1、2、3、4，均加入15mg实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(3)微固相萃取：将10mL标准溶液以1mL/min的流速通过活化后的固相萃取柱，4个固相萃取柱分别用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液、硫代丙烷磺酸钠(MPS)水溶液、谷氨酸水溶液、L-半胱氨酸的甲醇/水溶液(溶剂为体积比为1:1的甲醇与水的混合溶液)作为洗脱剂进行洗脱，将4个固相萃取柱的洗脱液分别收集于4个1.5mL规格离心管内；
(4)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)。
实验结果图6所示。图6为考察不同洗脱液对毛细管电泳色谱图中峰面积的影响。从图中数据可知，采用L-半胱氨酸作为洗脱剂时，毛细管电泳检测到的峰面积最大，原因在于：L-半胱氨酸是一种水溶性的含巯基试剂，对汞具有强亲和力，也是一种很好的有机汞反萃取络合试剂；虽然MPS也可以和有机汞形成络合物并被检测到，但是由于MPS是以钠盐形式存在，金属有机骨架对于金属离子也具有吸附作用，阻碍了洗脱，导致萃取效率较差；谷氨酸由于两端的羧基在络合的时候容易聚集，形成不了可以被检测到的络合物，导致检测效率较差；采用L-半胱氨酸的甲醇/水溶液时，加入的50％的甲醇并没有改善萃取效率，可能是因为加入的甲醇太多使金属有机骨架的吸附点活性加大导致有机汞结合的更为牢固，导致半胱氨酸的反萃取能力下降，也有可能是痕量的有机汞半胱氨酸络合物足够在水中溶解，所以加入有机试剂影响不大。故以半胱氨酸水溶液作为最佳洗脱剂。
实施例5：测定铁皮石斛中的有机汞含量
1获得标准曲线
(1)制备标准溶液：将1000μg/mL的标准品甲醇溶液用水稀释后，配制成浓度分别为0.5、1、2.5、5、20μg/mL的标准溶液；
(2)装柱和活化：取4个干净的1mL固相萃取柱，编号1、2、3、4，分别加入15mg的介孔碳CMK-3、碳纳米管、羧基化氧化石墨烯、实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(3)微固相萃取：将10mL标准溶液以1mL/min的流速通过活化后的固相萃取柱，用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，将4个固相萃取柱的洗脱液分别收集于4个1.5mL规格离心管内；
(4)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)；
(5)获得标准曲线：根据不同浓度标准溶液的电泳色谱图，以浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，分别绘制甲基汞、乙基汞、苯基汞的浓度-峰面积标准曲线。
结果如下：
甲基汞的标准曲线：y＝145.34x-0.5936；
乙基汞的标准曲线：y＝89.344x-0.1509；
苯基汞的标准曲线：y＝121.68x-0.2085。
2测定铁皮石斛样品中的有机汞含量
(1)样品预处理：将铁皮石斛样品碾碎；
(2)制备样品溶液：准确称取预处理后的铁皮石斛样品0.1g放入1.5mL离心管中，加入0.2mL丙酮，置于涡旋仪上涡旋3min，15000r/min下离心5min，移除上清液；向沉淀物中加入0.1mL12M盐酸和0.1mL纯水(相当于0.2mL 6M盐酸)，涡旋3min，置于超声波清洗仪中提取2h，15000r/min下离心5min，取上清液，获得有机汞粗提物；将有机汞粗提物用纯水定容成10mL溶液，获得样品溶液；
(3)装柱和活化：取1个干净的1mL固相萃取柱，加入15mg实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(4)微固相萃取(如图1所示)：将10mL样品溶液以1mL/min的流速通过活化后的固相萃取柱，用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，洗脱液收集于1.5mL规格离心管内；
(5)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图，结果如图7A所示；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)；
(6)含量检测：测量样品色谱图中甲基汞、乙基汞、苯基汞的峰面积，根据对应的浓度-峰面积标准曲线，获得石斛样品溶液中三种有机汞的浓度，从而获得铁皮石斛中甲基汞、乙基汞、苯基汞的含量。
实施例6：可行性分析
为了进一步验证本方法的可行性，进行了方法学的考察包括日内精密度、日间精密度、重复性以及加样回收率。
1日内精密度和日间精密度
(1)制备标准溶液：将1000μg/mL的标准品甲醇溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1000μg/mL)用水稀释后，配制成1μg/mL的标准溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1μg/mL)；
(2)装柱和活化：取1个干净的1mL固相萃取柱，加入15mg实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(3)微固相萃取：将10mL标准溶液以1mL/min的流速通过活化后的固相萃取柱，用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，洗脱液收集于1.5mL规格离心管内；
(4)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得色谱图，结果如图7A所示；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)；
(5)含量检测：测量色谱图中甲基汞、乙基汞、苯基汞的峰面积，根据实施例5中获得的三种有机汞的浓度-峰面积标准曲线，获得铁皮石斛中甲基汞、乙基汞、苯基汞的含量；
(6)日内精密度和日间精密度分析：进样分析，在同一天内不同的时间段进样6次，测算日内精密度；在三天内相同的时间点进样，每天进2次，测算日间精密度。结果见表1。
2重复性
(1)制备标准溶液：将1000μg/mL的标准品甲醇溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1000μg/mL)用水稀释后，配制成1μg/mL的标准溶液(甲基汞、乙基汞和苯基汞的浓度均为1μg/mL)；
(2)装柱和活化：取1个干净的1mL固相萃取柱，加入15mg实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(3)微固相萃取：将10mL标准溶液以1mL/min的流速通过活化后的固相萃取柱，用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，洗脱液收集于1.5mL规格离心管内；
(4)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得色谱图，结果如图7A所示；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)；
(5)含量检测：测量色谱图中甲基汞、乙基汞、苯基汞的峰面积，根据实施例5中获得的三种有机汞的浓度-峰面积标准曲线，获得铁皮石斛中甲基汞、乙基汞、苯基汞的含量；
(6)重复性分析：平行做3组，计算重复性。结果见表1。
3加样回收率
(1)样品预处理：将铁皮石斛样品碾碎；
(2)制备加标样品溶液：准确称取预处理后的铁皮石斛样品0.1g放入1.5mL离心管中，加入0.2mL丙酮，再加入质量分别为5μg和50μg的标准品，在室温下放置2h让有机汞标样和铁皮石斛样品均匀反应；置于涡旋仪上涡旋3min，15000r/min下离心5min，移除上清液；向沉淀物中加入0.1mL 12M盐酸和0.1mL纯水(相当于0.2mL 6M盐酸)，涡旋3min，置于超声波清洗仪中提取2h，15000r/min下离心5min，取上清液，获得有机汞粗提物；将有机汞粗提物用纯水定容成10mL溶液，获得加标浓度分别为0.5μg/mL和5μg/mL的加标样品溶液；(3)装柱和活化：取2个干净的1mL固相萃取柱，分别加入15mg实施例1中制得的含噻吩型配体的金属有机骨架，上下筛板压实；依次用0.5mL甲醇和0.5mL水淋洗固相萃取柱进行活化；
(4)微固相萃取：将浓度分别为0.5μg/mL和5μg/mL的加标样品溶液分别以1mL/min的流速通过2个活化后的固相萃取柱，用100μL浓度为500μg/mL的L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，洗脱液分别收集于2个1.5mL规格离心管内；
(5)毛细管电泳：将洗脱液在13000r/min下离心5min后，取中间液体，经0.22μm微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得加标样品色谱图，加标浓度为0.5μg/mL的加标样品色谱图如图7B所示；毛细管电泳条件如下：
检测波长：200nm；柱温：25℃；
毛细管柱：内径75μm，外径375μm，长度60cm，有效长度51.5cm。在第一次使用之前，新的毛细管柱要用超纯水冲洗10min，1.0M NaOH溶液冲洗40min，纯水冲洗10min，运行缓冲液冲洗30min。每天使用前用纯水冲洗2min，1.0M NaOH溶液冲洗10min，纯水冲洗5min，运行缓冲液冲洗5min。为了实现良好的重复性，两针间用0.1M NaOH溶液冲洗2min，纯水冲洗2min，运行缓冲液冲洗2min；
分离电压：20kv；进样：压力50mbar，时间10s；
缓冲体系：运行缓冲液由25mM硼砂缓冲液组成(PH＝9.3)；
数据记录：HP化学工作站(Agilent)；
(6)含量检测：测量色谱图中甲基汞、乙基汞、苯基汞的峰面积，根据实施例5中获得的三种有机汞的浓度-峰面积标准曲线，获得铁皮石斛中甲基汞、乙基汞、苯基汞的含量；
(7)测算加样回收率：回收率(％)＝(加标样品中目标分析物的含量-样品中目标分析物的含量)×100/加标量。结果见表2。
表1
Figure BDA0002647351140000131
表2
Figure BDA0002647351140000132
结果表明，本发明方法的重复性良好，回收率高，检测准确性好。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）样品预处理：将铁皮石斛样品碾碎；
（2）粗提：向预处理后的铁皮石斛样品中加入丙酮，涡旋后离心，移除上清液；向沉淀物中加入盐酸，涡旋后超声提取，然后离心，取上清液，获得有机汞粗提物；将有机汞粗提物定容后，获得样品溶液；
（3）装柱和活化：将含噻吩型配体的金属有机骨架装到固相萃取柱中，压实；依次用甲醇和水淋洗固相萃取柱进行活化；
（4）微固相萃取：将样品溶液通过活化后的固相萃取柱，用L-半胱氨酸水溶液作为洗脱剂进行洗脱，收集洗脱液；
（5）毛细管电泳：将洗脱液离心后，取中间液体，经微孔滤膜过滤后，通过高效毛细管电泳进一步纯化有机汞，并获得样品色谱图；
（6）含量检测：根据样品色谱图，结合标准品的色谱图，获得铁皮石斛样品中的有机汞含量。
2.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，步骤（3）中，所述含噻吩型配体的金属有机骨架的制备过程如下：
（a）合成：将ZrCl4超声溶解到DMF与NMF的混合溶液中；加入噻吩-2,5-二羧酸，超声溶解；再加入乙酸，混合均匀后，超声处理10~15min，然后在115~125℃下密封反应45~50h；反应完成后，冷却结晶，收集晶状固体产物，用DMF洗净、干燥，获得淡黄色亮晶状固体；
（b）活化：在75~85℃下，对淡黄色晶状固体进行抽真空去除配位溶剂分子，获得含噻吩型配体的金属有机骨架。
3.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，步骤（4）中，所述L-半胱氨酸水溶液的浓度为450~550µg/mL。
4.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，步骤（3）中的含噻吩型配体的金属有机骨架与步骤（2）中的预处理后的铁皮石斛样品之间的质量比为0.1~0.25:1。
5.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，步骤（6）的具体过程如下：测量样品色谱图中各类有机汞的峰面积，根据各类有机汞的浓度-峰面积标准曲线，获得石斛样品溶液中各类有机汞的浓度，从而获得铁皮石斛中各类有机汞的含量。
6.如权利要求5所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，所述各类有机汞的浓度-峰面积标准曲线通过的获得过程如下：
（i）制备标准溶液：将步骤（2）中的预处理后的铁皮石斛样品换成标准品，所述标准品为等质量的各类有机汞的混合物，按照步骤（2）的过程制得标准溶液；
（ii）获得电泳色谱图：将步骤（3）~（5）中的石斛样品溶液换成标准溶液，按照步骤（3）~（5）获得标准溶液的电泳色谱图，测量各类有机汞的峰面积；
（iii）获得标准曲线：将标准溶液设置成不同浓度梯度，重复步骤（ii），获得不同浓度标准溶液的电泳色谱图；以浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，分别绘制各类有机汞的浓度-峰面积标准曲线。
7.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，步骤（4）中，将有机汞粗提物定容至8~10mL，通过活化后的固相萃取柱的流速为0.8~1mL/min。
8.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，步骤（5）中，高效毛细管电泳的运行缓冲液为pH9~9.5、浓度25~30mM的硼砂缓冲液，分离电压为18~23kV，运行温度为25~30℃，检测波长为200nm。
9.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于，步骤（5）中，所述微孔滤膜的孔径为0.2~0.25μm。
10.如权利要求1所述的一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法，其特征在于：
步骤（2），超声提取时间为10~12h；和/或
步骤（2）中，所述铁皮石斛样品与丙酮的质量体积比为1g:1.5~2.5mL；和/或
步骤（2）中，所述盐酸的浓度为5~7M；所述铁皮石斛样品与盐酸的质量体积比为1g:1.5~2.5mL。
CN202010858937.8A 2020-08-24 2020-08-24 一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法 Pending CN111999420A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010858937.8A CN111999420A (zh) 2020-08-24 2020-08-24 一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010858937.8A CN111999420A (zh) 2020-08-24 2020-08-24 一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111999420A true CN111999420A (zh) 2020-11-27

Family

ID=73471475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010858937.8A Pending CN111999420A (zh) 2020-08-24 2020-08-24 一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111999420A (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106706771A (zh) * 2016-05-21 2017-05-24 广州今典精方药业有限公司 铁皮石斛定性定量中药饮片的质量标准与制造工艺

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106706771A (zh) * 2016-05-21 2017-05-24 广州今典精方药业有限公司 铁皮石斛定性定量中药饮片的质量标准与制造工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JUAN YANG 等: "Metal organic framework assisted in situ complexation for miniaturized solid phase extraction of organic mercury in fish and Dendrobium officinale", 《TALANTA》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Novel Hg2+-imprinted polymers based on thymine–Hg2+–thymine interaction for highly selective preconcentration of Hg2+ in water samples
Li et al. Separation and purification of chlorogenic acid by molecularly imprinted polymer monolithic stationary phase
Zhang et al. Chromium (III)-imprinted silica gel for speciation analysis of chromium in environmental water samples with ICP-MS detection
Hao et al. Use of ZIF-8-derived nanoporous carbon as the adsorbent for the solid phase extraction of carbamate pesticides prior to high-performance liquid chromatographic analysis
Kaya et al. Molecularly imprinted polymers as highly selective sorbents in sample preparation techniques and their applications in environmental water analysis
Hu et al. Preparation and evaluation of a porous monolithic capillary column for microextraction of estrogens from urine and milk samples online coupled to high-performance liquid chromatography
CN109589937B (zh) 一种自组装多层卟啉有机框架化合物的固相微萃取纤维的制备方法及其应用
CN110658280B (zh) 一种基于磁性金属有机骨架复合材料检测双酚类化合物的方法
CN110618224B (zh) 一种[H2Nmim][NTf2]@UiO-66-Br纳米复合材料及其应用
CN114160105B (zh) 一种高选择性的核壳结构硼酸掺杂的金属有机骨架磁性吸附剂及其制备方法和应用
Chen et al. The electrospun polyacrylonitrile/covalent organic framework nanofibers for efficient enrichment of trace sulfonamides residues in food samples
CN113702538A (zh) 磁性多孔碳基QuEChERS净化材料及在样品前处理和烟草农残检测中的应用
Yang et al. Metal organic framework assisted in situ complexation for miniaturized solid phase extraction of organic mercury in fish and Dendrobium officinale
Wang et al. Polymethacrylate microparticles covalently functionalized with an ionic liquid for solid-phase extraction of fluoroquinolone antibiotics
CN109632985B (zh) 一种基于金属有机框架纳米材料的萃取技术检测双酚类化合物及其衍生物的方法
Yin et al. Preparation of porous carbon-based molecularly imprinted polymers for separation of triazine herbicides in corn
Duan et al. A multi-site recognition molecularly imprinted solid-phase microextraction fiber for selective enrichment of three cross-class environmental endocrine disruptors
Bağ et al. Determination of zinc, cadmium, cobalt and nikel by flame atomic absorption spectrometry after preconcentration by poly (ethylene terephthalate) fibers grafted with methacrylic acid
Chang et al. ICP-OES determination of trace metal ions after preconcentration by 4-(8-hydroxy-5-quinolylazo) naphthalenesulfonic acid modified silica gel
CN110672763B (zh) 一种多孔亚胺链共价有机骨架材料在雌激素检测中的应用
CN111999420A (zh) 一种铁皮石斛中有机汞的富集检测方法
Ji et al. Superhydrophilic molecularly imprinted polymers based on a single cross-linking monomer for the recognition of iridoid glycosides in Di-huang pills
Pandigamage et al. Solid-phase extraction of phenols using UiO-66-NH2 metal–organic framework coated frits
CN109283275B (zh) 一种测定饮用水中痕量双氯酚和六氯酚的气相色谱法
Prasad et al. Separation and preconcentration of copper and cadmium ions from multielemental solutions using Nostoc muscorum-based biosorbents

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201127

RJ01 Rejection of invention patent application after publication