元素有機形態(tài)的分析測試的樣品前處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種元素有機形態(tài)的分析測試技術(shù)，特別是涉及一種樣品前處理方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在元素有機形態(tài)的分析測試中，由于基體復雜且各形態(tài)化合物的含量較低，需要 在測試前對樣品進行前處理，即對樣品進行提取、凈化和濃縮處理，而在前處理過程中，不 應(yīng)引起樣品中分析成分發(fā)生變化。元素的形態(tài)分析是對樣品中不同形態(tài)的化合物進行分離 檢測，顯然目前對于元素總量測試普遍使用的干法灰化、濕法消解以及密閉微波消解法都 不適宜于元素有機形態(tài)分析。
[0003] 樣品基質(zhì)對于提取效率有很大的影響，往往基質(zhì)越復雜提取效率越低。為保證前 處理過程中被分析物的穩(wěn)定性，目前，元素形態(tài)學分析所廣泛應(yīng)用的前處理技術(shù)是軟提取 方法，即通過溶劑來提取，溶劑系統(tǒng)一般為甲醇/水（或乙腈/水），通過攪拌或超聲的步驟 來完成，對復雜的樣品可采用連續(xù)提取。這些傳統(tǒng)的提取方法存在著很多缺點：（1)提取溶 劑用量較大；（2)提取時間較長，加上分析過程，每個樣品平均耗時1個小時以上；（3)操作 較為繁瑣，自動化程度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種元素有機形態(tài)的分析測試的樣品前處 理方法，利用加速溶劑萃取方法對動物源性食品樣品中的有機砷進行了提取，進而提出了 對于幾種有機砷制劑最優(yōu)化提取條件。
[0005] 本發(fā)明提出了一種元素有機形態(tài)的分析測試的樣品前處理方法，基于選用ASE300 加速溶劑萃取系統(tǒng)所配備的34mL不銹鋼萃取池以及200mL玻璃瓶收集萃取液，該方法包括 以下步驟：
[0006] 稱取2. 00g動物肝臟樣品和6. 00g石英砂，充分攪拌均勾，放入萃取池中，再向萃 取池中加入100uL濃度為1.OOmgmL-1的三種砷形態(tài)混標；
[0007] 進行萃取，萃取條件為：萃取溶劑體積比3:7的甲醇/水溶液；靜置萃取時間 4min;循環(huán)次數(shù)3次；沖洗率60% ;提取溫度80°C;壓力l，500psi。
[0008] 整個萃取過程完畢，共獲得80?95mL提取后的溶液，用提取液定容到100mL;
[0009] 取30mL提取的樣品溶液加入到50mL聚丙烯高速離心管中，在4°C，12, 000r/m條 件下高速離心l〇min，去除沉積物；
[0010] 放入冰箱中在_20°C條件下冷凍30min去除脂肪，用取樣針在離心管中部抽取lmL 樣品溶液，過0. 45um有機濾膜過濾待測。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，經(jīng)本發(fā)明的樣品前處理方法處理后的元素有機形態(tài)的分析測試 的樣品，能夠獲得了 80%以上的回收率。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的整體流程示意圖；
[0013] 圖2為有機溶劑的黏性與溫度的關(guān)系圖；
[0014] 圖3為有機溶劑的表面張力與溫度的關(guān)系圖；
[0015] 圖4為丙酮-水、乙醇-水和甲醇-水三種提取溶劑的提取效率對比圖；
[0016] 圖5為不同提取溶劑對于加標l.OugmL-1樣品中三種形態(tài)砷化物提取效果的影 響。a) 100% 甲醇；b) 80:20v/v甲醇 / 水；c) 50:50v/v甲醇 / 水；d) 30:70v/v甲醇 / 水；
[0017] 圖6為不同提取溶劑提取樣品的檢測結(jié)果圖；a:100%甲醇；b:80:20(V/v)甲醇/ 水；c:50:50(v/v)甲醇 / 水；d:30:70(v/v)甲醇 / 水；e:20:80(v/v)甲醇 / 水；f:100% 水； 其他檢測條件見表4_2;
[0018] 圖7為溫度對不同形態(tài)砷化物提取效率的影響。其他檢測條件見表4-2。
[0019] 圖8為靜置提取時間對不同形態(tài)砷化物提取效率的影響。其他檢測條件見表4_2。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明，但本發(fā)明的實施范圍并不 局限于此。
[0021] 以ASE系統(tǒng)為例，影響加速溶劑萃取方法提取效率的因素包括：
[0022] 1、溫度和壓力的作用
[0023] 首先，溫度影響有機溶劑的特性，是ASE方法的重要影響因素之一。
[0024] 隨著溫度的升高，有機溶劑的溶解度增加（例如，溫度由50°C上升到150°C，蒽在 理想有機溶劑中的溶解度大約上升了 13倍）。非極性有機溶劑中的水的溶解度隨著溫度的 升高而增大，例如，當溫度由25°C上升到150°C，溶解率可以上升2到10倍。
[0025] 其次，提高溫度能夠削弱并破壞被分析物與樣品基質(zhì)之間的強作用力。
[0026] 范德華力（偶極-偶極、偶極-誘導偶極、擴散）和氫鍵等作用力取決于基質(zhì)與被 分析物之間的化學結(jié)構(gòu)（例如官能團），熱能能夠降低溶解過程的活化能。
[0027] 再次，提高溫度能夠降低有機溶劑的黏性（如圖1所示）和表面張力（如圖1所 示），這能夠促進有機溶劑對樣品微孔洞以及基質(zhì)顆粒的穿透性，增強質(zhì)量迀移（例如，當 溫度由25°C上升到200°C，異丙醇的黏性降低到原來的1/9)
[0028] 萃取池中使用高壓是為了使有機溶劑在高溫下保持液態(tài)，并遠高于它的沸點。而 且，高壓能夠?qū)⒂袡C溶劑"推入"到樣品微小孔洞中，充分接觸到被分析物，提高萃取效率。
[0029] 2、有機溶劑的類型的影響
[0030] 很多有機溶劑可以用于ASE系統(tǒng)，除了在40°C到200°C范圍內(nèi)能夠自燃的，如二硫 化碳、乙醚、1，4_二惡烷等。一般來說，不采用具有腐蝕性的強酸性溶劑]。將傳統(tǒng)提取方 法的條件迀移到ASE方法不需要更換萃取溶劑。ASE可以使用在傳統(tǒng)方法中很多被認為提 取效率不高的萃取溶劑。在ASE方法中，高溫高壓的環(huán)境提高了溶劑的溶解能力。ASE相比 其他萃取方法其優(yōu)點是很明顯的，例如，對于聚合物樣品。但是，對于環(huán)境固體樣品（如土 壤、沉積物等），基質(zhì)較為復雜，而且里面含有很多不同濃度的各種成分，所以提取起來還是 很困難的。隨著溫度和壓力的升高，萃取速度加快，但是選擇性逐漸變差，因為不止被分析 物被溶解。
[0031] 雖然說ASE可以使用在傳統(tǒng)方法中很多被認為提取效率不高的溶劑作為提取劑， 但是這也許會導致基質(zhì)成分被溶解，這些成分在傳統(tǒng)提取方法中是不會被溶解的。這就是 為什么對于環(huán)境樣品，ASE方法的選擇性不容易提高的原因。
[0032] 3、基質(zhì)成分的影響
[0033] 樣品基質(zhì)的影響取決于樣品的成分。環(huán)境固體樣品，如沉積物、土壤等，物理化學 特性、組成成分類型、顆粒的大小等差別很大。這些參數(shù)會影響分析物的吸附與保留特性。 隨著樣品中有機成分的增多，分析的復雜性增大。為了在萃取過程中溶解樣品中的被分析 物，我們需要尋找適當?shù)臈l件（如溶劑、溫度、壓力等）來克服有機碎片（如蠟、腐殖質(zhì)等） 與被分析物之間的作用力。這經(jīng)常會導致樣品基質(zhì)中的一些成分一起被萃取出來，而這些 成分需要在分析前去除。
[0034] 本發(fā)明具體實施例描述如下：
[0035] 一