The Extraction of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Atmospheric Particulate Matter Samples by Accelerated Solvent Extraction (ASE)

Abstract

The Accelerated solvent extraction (ASE) of PAHs (23 2- to 6-ring species) spiked onto glass fibre filters (GFFs) was studied as a function of variable extraction solvents, pressure, temperature and extraction times. Acceptable recoveries (85% ± 15%) were obtained for certain combinations of conditions and a tentative method (1500 psi, 150°C, 70:30 hexane:acetone mixture, 7 min heat-up time, 5 min static extraction time, 60% flush volume, 2 static cycles was selected for further testing. However, this method did not prove as effective as the traditional Soxhlet method of extraction when these parameters were used to extract native PAHs from ambient atmospheric particulate matter collected on a GFF by Integrated Atmospheric Deposition Network (IADN) sampling protocols. The extraction recovery study for spiked GFFs was repeated using slightly different extraction conditions: 2000 psi, 100°C, 70:30 hexane:acetone, 5 min heat-up time, 5 min static extraction time, 150% flush volume, 3 static cycles. When this method was applied to the extraction of native PAHs from ambient atmospheric particulate matter collected on GFFs, the results showed equivalent or better recoveries to that of the Soxhlet method. The total time of extraction was 25 min requiring only 30 mL of solvent. This ASE method is presently used to quantitatively determine PAHs in IADN particle-phase samples.     

快速溶剂提取-高效液相色谱法测定PM2.5中16种多环芳烃

建立大气细颗粒物(PM2.5)中16种多环芳烃(PAHs)的快速溶剂提取-直接进样-高效液相色谱测定方法.PM2.5经玻璃纤维滤膜收集,采样后的滤膜直接用乙腈经快速溶剂萃取仪提取,以乙腈和水作为流动相,提取液通过ZORBAX Eclipse PAH液相色谱柱分离,紫外串联荧光检测器检测.16种PAHs分离效果良好,在0.025~5.000μg/mL范围内线性相关系数r≥0.9998,方法加标回收率为78.3%~113.2%,相对标准偏差为0.5%~9.5%,检出限为0.007~0.062 ng/m3.本方法操作简便、快速、准确、灵敏,适于PM2.5中16种PAHs的同时测定.     

微波辅助萃取-气相色谱-质谱法测定大气可吸入颗粒物中痕量多环芳烃

建立了微波辅助萃取－气相色谱－质谱联用测定大气可吸入颗粒物中痕量多环芳烃（PAHs）的分析方法，优化了萃取时间、溶剂用量、微波辐射功率等微波萃取条件，并与超声波萃取方法进行了对照研究。结果表明：除了苊、芴外，微波萃取方法的回收率在85％－130％之间；方法的检出限在0.002-0.016μg/m^3之间。通过实际样品中PAHs的分析表明，该法快速、溶剂用量小，满足痕量分析的要求。     

加速溶剂萃取/气相色谱-质谱测定海洋沉积物中的痕量多环芳烃

沉积物是多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)在环境中迁移归趋的一个重要的汇[1]。沉积物中多环芳烃的提取方法主要有索氏提取、超声波提取、微波萃取、加速溶剂提取及超临界流体萃取等。其中加速溶剂提取(accelerated solvent extraction,ASE)由于提取速度快,溶     

加速溶剂提取凝胶渗透色谱净化气相色谱质谱快速测定玉米中多环芳烃

研究了玉米中16种多环芳烃的快速分析方法.采用加速溶剂萃取法(ASE)对玉米样品进行提取,提取溶剂为二氯甲烷,萃取池中依次加入3 g中性氧化铝吸附剂和10 g待测样品,提取的同时能够在线净化除去小分子杂质.收集的提取液进一步用凝胶渗透色谱(GPC)除去样品中大分子油脂和色素,流动相为二氯甲烷,流速为3 mL/min,收集9～13 min的流出液,提取液浓缩定容至1 mL后用GC-SIM-MS进行分析.16种 PAHs以及4种替代物在2个浓度水平添加时的平均添加回收率在55.7%～145.3%之间; RSD为1 4%～16.8%;方法检出限为0.005～0.120 ng/g.本方法简便、快速、准确,净化效果较好,满足残留分析的要求,且能应用于其它谷物样品的日常分析.     

加压溶剂萃取和在线检测可吸入固体颗粒物(PM10)中16种多环芳烃

建立了微池加压溶剂萃取（μ-PLE）-气相色谱在线联用测定可吸入固体颗粒物（PM10）中多环芳烃的方法和装置。研究了萃取压力在5～20MPa、萃取温度在50—200℃、萃取时间在2-15min对μ-PLE萃取效率的影响。实验结果表明：方法的回收率在24．3％-63％之间；对标准样品的检出限为2．2-9．5μg／L；对实际样品的检出限在0．01—2．03ng/m^3之间；相对标准偏差（RSD）为1．6％-26．4％。通过对萃取池小型化，利用毛细管气相色谱大体积柱内进样技术，实现了两者的在线联用。将萃取液全部转移到气相色谱中，样品利用率达到80％以上，检出灵敏度比现有样品预处理方法提高100倍以上，可以监测大气颗粒中短时间化学变化的有机成分。     

超声-微波协同萃取装置用于土壤中多环芳烃的分析

本研究将开放式微波和直接超声波振荡两种不同的能量方式相结合,研制出超声-微波协同萃取装置。通过萃取土壤中微量多环芳烃(PAHs),对方法和仪器的可行性进行了初步评价。结果表明,在60 mL二氯甲烷-正已烷(1∶1,V/V)的混合萃取剂,100 W微波辐射功率(超声振动功率固定为50 W),萃取9~10m in,土壤中多环芳烃回收率达86.6%,相对标准偏差约4.0%。与索氏抽提、高压密闭和开放式微波等萃取方法相比,本方法具有样品容量大,萃取时间短,萃取效率受样品中含水量和溶剂极性影响小等优点。     

气相色谱-质谱法测定塑料玩具中多环芳烃

提出了气相色谱-质谱法测定塑料玩具中16种多环芳烃(PAH′s)含量的方法。样品经正己烷超声提取30min后,40℃水浴氮气吹干。用水、甲醇和正己烷-二氯甲烷(3+2)混合溶剂各5mL溶解残渣,过C18固相萃取柱净化,用正己烷-二氯甲烷(3+2)混合溶液洗脱,所得洗脱液过HP-5MS色谱柱分离,电子轰击离子源检测。16种多环芳烃的质量浓度在0.2～4.0mg·L-1范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3S/N)在0.002～0.021mg·kg-1之间。以聚丙乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等4种材质的塑料玩具为基体,进行加标回收试验,回收率在79.6%～95.2%之间。     

ASE/GC-MS法同时测定海洋沉积物中65种多氯联苯、多环芳烃与有机氯农药

建立了加速溶剂萃取/气相色谱-质谱法(ASE/GC-MS)同时测定海洋沉积物中28种多氯联苯(PCBs)、16种多环芳烃(PAHs)和21种有机氯农药(OCPs)的分析方法.结果表明,ASE的最佳萃取温度为100 ℃,最佳静态时间为5 min.GC-MS同时分析65种化合物时,PAHs的线性范围为0.05 ～5.00 ...     

Supercritical Fluid Extraction of Bivalve Samples for Simultaneous GC-MS Determination of Polychlorobiphenyls and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

Abstract

A method is presented for the simultaneous determination of polychlorobiphenyls and polycyclic aromatic hydrocarbons in bivalve samples. The method implies the fortification of the freeze-dried sample with isotopically labeled internal standards; followed by extraction with supercritical carbon dioxide modified with 3% methanol, then a simple clean-up step on a silicagel packed Pasteur pipette and, finally, determination by gaschomatography-mass spectrometry. The method requires little time and labor compared to traditional methods, uses negligible amounts of solvents and produces little wastes. Sixty different PCB congeners and seven selected PAHs are analyzed. Six replicate analyses were performed on the SRM 2974 certified material and the results are discussed.     

固相萃取搅拌棒萃取-气相色谱分析海水中的多环芳烃

利用固相萃取搅拌棒（SBSE）萃取海水中的多环芳烃，然后用热解吸脱附-气相色谱分析。研究了萃取时间、添加NaCl浓度对萃取效率的影响。实验结果表明，SBSE方法对16种多环芳烃的萃取回收率分别在33．5％～122．4％之间；对标准样品的检出限为2．74-13．5ng／L；方法RSD为3．8％～13．1％。用此方法测定了大连海岸海水中的多环芳烃含量。     

Use of Ionic Liquid-filled Semipermeable Membrane for Extraction of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Water

A novel and facile sample preparation method was developed for the extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in aqueous sample solution using 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([C4MIM][PF6]) - filled semipermeable membrane. For 24 hrs extraction of naphthalene, 1-methylnaphthalene, 2-chloronaphthalene, phenanthrene, the result showed that the extraction efficiency, correlation coefficient (R^2) and RSD (n=5) were in therange of 67-102 %, 0.9870-0.9962, and 2.1-5.3 %, respectively.     

超声提取/气相色谱-质谱法测定海洋生物中的多环芳烃

建立了海洋生物体中16种优先控制多环芳烃的超声提取/气相色谱-质谱测定方法,对海洋鱼类、虾类、贝类和蟹类等生物样品的提取、净化和色谱质谱条件进行了优化。以正己烷-二氯甲烷(2∶1)作为溶剂进行超声提取,提取液经60%硫酸溶液和中性氧化铝-弗罗里硅土混合层析柱净化,采用气相色谱-质谱法定性和定量分析。在优化条件下,16种多环芳烃的线性范围为0.005～0.500 mg/L,相关系数(r)不低于0.998 4,检出限为0.03～0.28μg/kg。加标水平为2、20、100μg/kg时,平均加标回收率分别为55%～118%、80%～114%和79%～113%,相对标准偏差(RSDs,n=6)均小于10%。该方法快速、准确、灵敏度高、重复性好,能满足海洋生物体中持久性有机污染物分析的要求。     

GC–MS法同时测定聚氨酯塑胶跑道中16种多环芳烃

建立气相色谱–质谱法同时测定聚氨酯塑胶跑道中16种多环芳烃如萘、苊、二氢苊、芴、菲、蒽、荧蒽、苯并[b]荧蒽、芘、苯并[a]蒽、屈、苯并[k]荧蒽、苯并[a]芘、茚并[1,2,3-cd]芘、1-甲基奈、2-甲基萘的检测方法。样品采用甲苯为提取剂,经超声提取和硅胶柱净化后,用气相色谱–质谱法测定16种多环芳烃残留量。16种多环芳烃的质量浓度在0.2~10.0 mg/kg范围内与色谱峰面积呈良好的线性,线性相关系数r20.998,检出限为5.0~60.0μg/kg。回收率为72.4%~101.6%,测定结果的相对标准偏差为0.9%~7.2%(n=6)。该方法准确度高、精密度好,适用于聚氨酯塑胶跑道中多环芳烃多残留检测。     

液液萃取-气相色谱-质谱法测定墨水中的16种多环芳烃

采用液液萃取-气相色谱-质谱法测定墨水中的16种多环芳烃。样品经二氯甲烷液液萃取后,使用固相萃取技术进行纯化。在气相色谱分离中用DB-5MS色谱柱为固定相,在质谱分析中采用选择离子监测模式。16种多环芳烃在一定的质量浓度范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3S/N)在5.0~30μg·kg-1之间。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率在60.6%~116%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.5%~5.3%之间。     

超声萃取-高效液相色谱法测定沉积物中多环芳烃

提出了高效液相色谱法测定沉积物中多环芳烃(PAH′s)含量的方法。样品中多环芳烃用正己烷-丙酮(1+1)混合溶液超声提取,离心分离后,所得萃取液经蒸发浓缩,然后过装有1g无水硫酸钠和2g硅胶的层析柱净化。以Varian PAHs色谱柱为分离柱,不同比例配成的甲醇和水为流动相梯度洗脱,用荧光检测器检测。方法的检出限(3S/N)在0.34～1.52ng.g-1之间。方法用于沉积物中多环芳烃的测定,测定结果的相对标准偏差(n=5)在3.2%～10.6%之间。用标准加入法测定方法的回收率,结果在57.1%～103.4%之间     

花生壳活性炭固相萃取/超高效液相色谱法测定河水中的18种多环芳烃

建立了固相萃取/超高效液相色谱-二极管阵列检测(SPE/UPLC-PDA)联用技术测定河水中18种痕量多环芳烃(PAHs)的快速分析方法。通过优化固相萃取条件、流动相体系、色谱条件等因素,7 min内实现了18种多环芳烃的高效分离。在0.05~50 mg/L浓度范围内,18种多环芳烃的浓度与对应峰面积呈良好线性关系,相关系数为0.999 1~0.999 9,检出限为0.08~2.03 ng/L,样品加标回收率为74.5%~103.6%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.5%~2.3%。将该方法应用于九龙江流域龙岩段周边水样的检测,结果可靠。该方法简单环保、灵敏准确、操作快速,可显著提高河水中痕量PAHs的分析效率。     

石墨烯固相萃取测定水中稠环芳烃

建立了石墨烯固相萃取柱萃取和高效液相色谱法检测8种稠环芳烃的方法。采用紫外检测器进行定性和定量分析。对包括吸附剂的种类、洗脱剂的种类和用量、样品溶液的pH和样品体积等实验参数进行了详细优化。在优化条件下,8种稠环芳烃在0.0200～150μg/L浓度范围内与峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.990～0.996。信噪比为3时,稠环芳烃的检出限为0.0020～0.080μg/L。方法的精密度为1.30%～4.65%。将该方法用于环境水样分析,回收率为82.50%～106.5%。     

Helical Ullazine-Quinoxaline-Based Polycyclic Aromatic Hydrocarbons

Polycyclic aromatic azomethine ylides (PAMYs) are powerful building blocks in the bottom-up synthesis of internally nitrogen-containing polycyclic aromatic hydrocarbons (N-PAHs) through 1,3-cycloaddition reactions. In this work, the cycloaddition reaction of PAMYs to asymmetric ortho-quinones is presented, which, in contrast to the addition to symmetric para-quinones, facilitates subsequent condensation reactions and allows the synthesis of three helical N-PAHs with ullazine-quinoxaline ( UQ - 1 – 3 ) backbones. UQ - 1 and UQ - 2 possess two helical centers; however, single-crystal X-ray analysis together with the computational modeling of UQ - 3 elucidate the formation of only the thermodynamically most stable geometry with four helical centers in a (P,P,M,M) configuration. For the series UQ - 1 – 3 , the number of redox steps is directly correlated with the number of ullazine or quinoxaline units incorporated into the targeted molecular backbones. A detailed investigation of the spectroscopic and magnetic properties of the radical cation and anion as well as the dication and dianion species by in situ EPR/UV/Vis-NIR spectroelectrochemistry is provided. The excellent optical and redox properties combined with helical geometries render them possibly applicable as chiral emitter or ambipolar charge transport material in organic electronics.     

溴代稠环芳烃的氧化溴化法合成

以HBr/H2O2为溴化体系,采用氧化溴化法合成了6种稠环芳烃的溴化物。 合成反应无需催化剂,通过控制反应温度和溴化试剂用量,可以在稠环芳烃化合物的活性位选择性地单溴化或双溴化,产率可达51.1%～94.2%。 产品经熔点和1H NMR法确认,合成操作简单安全,环境污染少,有工业应用前景。