微萃取-液相色譜聯(lián)用技術(shù)：尿中萘酚及鄰甲酚測定的創(chuàng)新方法與應(yīng)用研究一、引言1.1研究背景與意義隨著工業(yè)化進程的加速，環(huán)境污染物的種類和數(shù)量日益增多，對生態(tài)環(huán)境和人類健康構(gòu)成了嚴重威脅。環(huán)境污染物檢測作為環(huán)境保護工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于及時發(fā)現(xiàn)污染問題、評估污染程度以及制定有效的污染治理措施具有重要意義。目前，環(huán)境污染檢測技術(shù)在不斷發(fā)展，從傳統(tǒng)的檢測方法逐漸向更高效、更靈敏、更環(huán)保的方向轉(zhuǎn)變，以滿足日益嚴格的環(huán)境監(jiān)測需求。萘酚和鄰甲酚作為典型的環(huán)境污染物，廣泛存在于工業(yè)廢水、廢氣以及土壤中。萘酚是萘環(huán)上的一個氫原子被羥基取代的化合物，有1-萘酚（α-萘酚）和2-萘酚（β-萘酚）兩種同分異構(gòu)體。它是有機合成工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、染料工業(yè)的基本原料，可用于制取醫(yī)藥、染料、香料、合成橡膠抗氧劑，也用于生產(chǎn)塑料、彩色電影膠片成色劑和殺蟲劑等。但萘酚有毒，吞咽或經(jīng)皮膚吸收都能引起中毒，癥狀包括嘔吐、腹瀉、腹痛、貧血、虛脫等，還對眼和粘膜有刺激性，對皮膚有強烈刺激作用，對血液循環(huán)和腎臟有毒害作用，甚至能引起眼角膜損傷，與局部皮膚接觸可引起脫皮，產(chǎn)生性色素沉著。鄰甲酚是一種白色晶體，有苯酚氣味，主要用作合成樹脂，還可用于制作農(nóng)藥二甲四氯除草劑、醫(yī)藥上的消毒劑、香料和化學(xué)試劑及抗氧劑等。它同樣具有毒性，主要作用于中樞神經(jīng)，嚴重時甚至致死，其蒸氣或者煙霧可損傷皮膚，吸入時能引起慢性腎炎和神經(jīng)障礙。對萘酚及鄰甲酚進行準確檢測，對于評估人體健康風(fēng)險至關(guān)重要。人體通過呼吸、飲食和皮膚接觸等途徑暴露于這些污染物中，它們在人體內(nèi)會發(fā)生代謝轉(zhuǎn)化，最終以代謝產(chǎn)物的形式隨尿液排出。檢測尿中萘酚及鄰甲酚的含量，可以直觀反映人體對這些污染物的暴露水平，進而評估其對人體健康的潛在危害。這有助于早期發(fā)現(xiàn)健康問題，采取相應(yīng)的預(yù)防和治療措施，保護人體健康。微萃取-液相色譜法作為一種新興的分析技術(shù)，在環(huán)境污染物檢測領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的樣品前處理技術(shù)如液液萃取法、固相萃取法等，存在操作繁瑣、費時、需要大量有機溶劑等缺點，不僅對環(huán)境造成污染，還可能影響檢測結(jié)果的準確性和重復(fù)性。而微萃取技術(shù)，如固相微萃取、液相微萃取等，具有集分離、凈化、濃縮、進樣于一體的特點，無需使用大量有機溶劑，減少了對環(huán)境的污染，同時提高了分析效率。液相色譜法則具有分離效率高、分析速度快、靈敏度高等優(yōu)點，能夠?qū)?fù)雜樣品中的目標物進行有效分離和準確測定。將微萃取技術(shù)與液相色譜法聯(lián)用，充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢，實現(xiàn)了對尿中萘酚及鄰甲酚的高效、準確檢測。該方法能夠降低檢測限，提高檢測的靈敏度和選擇性，為環(huán)境污染物檢測提供了一種更為可靠的手段，具有重要的研究意義和實際應(yīng)用價值。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在環(huán)境污染物檢測領(lǐng)域，微萃取-液相色譜技術(shù)的應(yīng)用研究日益受到關(guān)注。對于尿中萘酚及鄰甲酚的檢測，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究工作，取得了一系列重要成果。國外在微萃取-液相色譜測定尿中萘酚及鄰甲酚的研究起步較早。一些研究采用固相微萃?。⊿PME）與液相色譜聯(lián)用技術(shù)，對尿樣中的萘酚及鄰甲酚進行檢測。如[具體文獻1]利用PDMS（聚二甲基硅氧烷）涂層的萃取纖維，通過頂空固相微萃取-高效液相色譜法，對尿中1-萘酚和2-萘酚進行測定，優(yōu)化了萃取時間、溫度、離子強度等條件，實現(xiàn)了對低濃度萘酚的有效檢測，檢測限達到了μg/L級別。[具體文獻2]則使用CW/DVB（聚乙二醇/二乙烯苯）萃取纖維，結(jié)合高效液相色譜-熒光檢測，對尿中鄰甲酚進行分析，在優(yōu)化條件下，方法的線性范圍較寬，精密度良好，為鄰甲酚的檢測提供了一種可靠的方法。國內(nèi)相關(guān)研究也在不斷推進，致力于開發(fā)更適合我國實際情況的檢測方法。部分研究聚焦于液相微萃?。↙PME）與液相色譜的聯(lián)用。例如[具體文獻3]采用中空纖維液相微萃取技術(shù)，以正辛醇為萃取劑，對尿中萘酚及鄰甲酚進行富集，然后通過高效液相色譜-紫外檢測進行定量分析。通過對萃取條件的優(yōu)化，如萃取時間、攪拌速度、樣品pH值等，提高了方法的靈敏度和選擇性，實現(xiàn)了對尿樣中痕量萘酚及鄰甲酚的準確測定，加標回收率在85%-110%之間，滿足實際檢測需求。然而，現(xiàn)有的研究仍存在一些不足之處。一方面，某些微萃取技術(shù)在實際應(yīng)用中，對樣品的前處理要求較高，操作過程較為繁瑣，影響了檢測效率和方法的普及性。例如，固相微萃取中萃取纖維的選擇和維護較為復(fù)雜，且不同批次的萃取纖維可能存在性能差異，導(dǎo)致檢測結(jié)果的重復(fù)性受到一定影響。另一方面，對于復(fù)雜基體的尿樣，在微萃取過程中，目標物與干擾物質(zhì)的分離效果有待進一步提高，以避免干擾物質(zhì)對檢測結(jié)果的影響，提高檢測的準確性。此外，目前的研究在方法的標準化和通用性方面還存在欠缺，不同研究采用的實驗條件和分析方法差異較大，難以進行有效的比較和推廣。針對以上問題，本研究旨在開發(fā)一種操作簡便、高效靈敏、準確可靠的微萃取-液相色譜測定尿中萘酚及鄰甲酚的方法。通過對微萃取條件和液相色譜分析條件的系統(tǒng)優(yōu)化，提高目標物的萃取效率和分離效果，降低檢測限，同時對方法的精密度、準確度和重復(fù)性進行全面評估，以滿足實際檢測工作的需求，為環(huán)境污染物檢測提供更有力的技術(shù)支持。1.3研究內(nèi)容與方法本研究主要圍繞微萃取-液相色譜測定尿中萘酚及鄰甲酚的方法展開，具體研究內(nèi)容和方法如下：研究內(nèi)容：優(yōu)化微萃取條件，包括固相微萃取中萃取纖維的選擇、萃取時間、溫度、離子強度等參數(shù)的優(yōu)化，以及液相微萃取中萃取劑的種類、用量、萃取時間、攪拌速度、樣品pH值等條件的優(yōu)化，以提高萘酚及鄰甲酚的萃取效率。同時，對液相色譜分析條件進行優(yōu)化，如色譜柱的選擇、流動相的組成和比例、流速、柱溫、檢測波長等，實現(xiàn)目標物的有效分離和準確測定。此外，對建立的微萃取-液相色譜測定方法進行全面的方法學(xué)驗證，包括線性范圍、檢出限、定量限、精密度、準確度和重復(fù)性等指標的評估，確保方法的可靠性和準確性。最后，將優(yōu)化后的方法應(yīng)用于實際尿樣的檢測，分析實際樣品中萘酚及鄰甲酚的含量，評估方法在實際檢測工作中的適用性。研究方法：采用實驗研究法，通過設(shè)計一系列實驗，對微萃取和液相色譜條件進行優(yōu)化。在實驗過程中，嚴格控制實驗條件，確保實驗結(jié)果的準確性和可靠性。運用對比分析法，對比不同微萃取技術(shù)和液相色譜條件下的實驗結(jié)果，選擇最佳的實驗條件。同時，將本研究建立的方法與現(xiàn)有方法進行對比，評估本方法的優(yōu)勢和不足。利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析法，對方法學(xué)驗證和實際樣品檢測得到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算各項指標，如線性相關(guān)系數(shù)、相對標準偏差、加標回收率等，以客觀評價方法的性能。二、實驗材料與方法2.1實驗材料試劑：1-萘酚、2-萘酚和鄰甲酚標準品（純度均≥99%），購自Sigma-Aldrich公司。這些標準品用于繪制標準曲線，通過配制不同濃度的標準溶液，建立目標物濃度與色譜峰面積之間的定量關(guān)系，從而實現(xiàn)對尿樣中萘酚及鄰甲酚含量的準確測定。甲醇、乙腈（均為色譜純），購自Merck公司。在液相色譜分析中，甲醇和乙腈常作為流動相的主要成分，用于推動樣品在色譜柱中的分離。由于它們具有良好的溶解性和低紫外吸收特性，能夠有效提高分離效率和檢測靈敏度。同時，其高純度也確保了實驗結(jié)果的準確性和重復(fù)性，減少雜質(zhì)對分析的干擾。鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉、無水硫酸鈉等（均為分析純），購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。鹽酸和氫氧化鈉用于調(diào)節(jié)樣品溶液的pH值，以優(yōu)化微萃取過程中目標物的分配行為。氯化鈉常用于增加溶液的離子強度，促進目標物向萃取相的轉(zhuǎn)移，提高萃取效率。無水硫酸鈉則主要用于去除萃取液中的水分，防止水分對后續(xù)色譜分析產(chǎn)生影響，確保分析結(jié)果的可靠性。實驗用水為超純水，由Milli-Q超純水系統(tǒng)制備。超純水的高純度保證了實驗過程中不會引入雜質(zhì)，避免對實驗結(jié)果造成干擾，是保證微萃取和液相色譜分析準確性的關(guān)鍵因素之一。材料：固相微萃取纖維，包括PDMS（聚二甲基硅氧烷）、CW/DVB（聚乙二醇/二乙烯苯）等不同涂層類型，購自Supelco公司。不同涂層的萃取纖維對目標物具有不同的親和力和選擇性，通過選擇合適的萃取纖維，可以提高目標物的萃取效率和富集倍數(shù)。在實驗中，將對不同涂層的萃取纖維進行對比研究，以確定最適合萘酚及鄰甲酚萃取的纖維類型。中空纖維，材質(zhì)為聚丙烯，購自MembraneSolutions公司。在液相微萃取中，中空纖維作為支撐體，為萃取劑提供固定的空間，同時允許目標物在樣品相和萃取相之間進行傳質(zhì)。其具有較大的比表面積和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效促進萃取過程的進行，提高萃取效率。離心管、移液器、注射器等常規(guī)玻璃儀器和塑料耗材，購自Corning公司和Eppendorf公司。這些儀器和耗材用于樣品的采集、轉(zhuǎn)移、混合和分離等操作，其精度和質(zhì)量直接影響實驗結(jié)果的準確性和可靠性。在實驗過程中，需嚴格按照操作規(guī)程使用這些儀器，確保實驗操作的準確性和一致性。2.2實驗儀器高效液相色譜儀：選用島津LC-20AT高效液相色譜儀，配備二元高壓輸液泵、自動進樣器、柱溫箱和紫外-可見檢測器（UV-Vis）。該儀器具有卓越的性能，二元高壓輸液泵能夠精確控制流動相的比例和流速，流速范圍為0.01-10.00mL/min，流速精度可達±0.005mL/min，確保了流動相輸送的穩(wěn)定性和準確性，為目標物的高效分離提供了保障。自動進樣器的進樣精度高，進樣體積范圍為0.1-100μL，進樣重復(fù)性RSD≤0.5%，能夠減少人為操作誤差，提高實驗的精密度和重復(fù)性。柱溫箱可精確控制色譜柱的溫度，溫度范圍為室溫+5℃-80℃，控溫精度為±0.1℃，通過優(yōu)化柱溫，能夠改善色譜峰的分離效果和峰形。紫外-可見檢測器的波長范圍為190-800nm，波長精度為±1nm，具有高靈敏度和良好的線性響應(yīng)，能夠?qū)练蛹班徏追舆M行準確的檢測。在本實驗中，高效液相色譜儀用于對微萃取后的尿樣進行分離和檢測，通過優(yōu)化色譜條件，實現(xiàn)了對萘酚及鄰甲酚的有效分離和定量分析。微萃取裝置：固相微萃取裝置采用美國Supelco公司的手動固相微萃取手柄及配套的萃取纖維。該裝置操作簡便，能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品中目標物的快速萃取。不同涂層的萃取纖維對目標物具有不同的選擇性和吸附能力，通過選擇合適的萃取纖維，可以提高目標物的萃取效率。在實驗中，對PDMS、CW/DVB等多種涂層的萃取纖維進行了考察，以確定最適合萘酚及鄰甲酚萃取的纖維類型。液相微萃取裝置則使用自制的中空纖維液相微萃取裝置。該裝置以聚丙烯中空纖維為支撐體，將萃取劑固定在中空纖維的孔內(nèi)，通過攪拌使樣品與萃取劑充分接觸，實現(xiàn)目標物的萃取。中空纖維具有較大的比表面積和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效促進萃取過程的進行，提高萃取效率。同時，通過對萃取劑種類、用量、萃取時間、攪拌速度、樣品pH值等條件的優(yōu)化，進一步提高了液相微萃取的效果。其他儀器：使用梅特勒-托利多AL204電子分析天平，其精度為0.0001g，用于準確稱取試劑和標準品，確保實驗中試劑用量的準確性，從而保證實驗結(jié)果的可靠性。漩渦振蕩器用于樣品與試劑的快速混合，使反應(yīng)充分進行，提高實驗效率。離心機選用湘儀TDL-5-A離心機，最高轉(zhuǎn)速可達5000r/min，用于分離萃取后的樣品，使萃取相和樣品相分離，便于后續(xù)的分析檢測。超聲波清洗器用于清洗實驗儀器，去除儀器表面的雜質(zhì)和污染物，保證儀器的正常使用和實驗結(jié)果的準確性。2.3實驗方法2.3.1微萃取方法磁性固相微萃取測定尿中萘酚：準確移取5.0mL尿樣于15mL離心管中，加入0.1g氯化鈉，振蕩使其完全溶解，以增強離子強度，促進萘酚在水相和萃取相之間的分配。將離心管置于恒溫振蕩器中，調(diào)節(jié)溫度至30℃，以模擬人體體溫環(huán)境，確保實驗條件的真實性。向離心管中加入50mg自制的磁性納米材料M-Fe?O?@C，該材料具有較大的比表面積和良好的磁性，能夠有效吸附萘酚。立即啟動恒溫振蕩器，設(shè)置振蕩速度為200r/min，萃取時間為30min。在振蕩過程中，M-Fe?O?@C與尿樣充分接觸，萘酚被吸附到材料表面。萃取結(jié)束后，將離心管置于磁力架上，靜置5min，使M-Fe?O?@C在磁場作用下迅速聚集在離心管底部，實現(xiàn)與尿樣的快速分離。小心吸取上清液，棄去。用超純水沖洗M-Fe?O?@C三次，每次用量為3.0mL，以去除材料表面吸附的雜質(zhì)。將沖洗后的M-Fe?O?@C轉(zhuǎn)移至干凈的離心管中，加入1.0mL甲醇作為洗脫劑，甲醇具有良好的溶解性，能夠?qū)⑽皆贛-Fe?O?@C上的萘酚洗脫下來。渦旋振蕩2min，使洗脫充分進行。再次將離心管置于磁力架上，靜置5min，使M-Fe?O?@C沉淀，將上清液轉(zhuǎn)移至進樣瓶中，待液相色譜分析。分散液-液微萃取測定尿中鄰甲酚：在10mL離心管中，依次加入4.0mL尿樣、0.2g無水硫酸鈉和0.5mL丙酮作為分散劑。無水硫酸鈉用于去除尿樣中的水分，丙酮則能使萃取劑在尿樣中迅速分散，形成均勻的混合體系，提高萃取效率。渦旋振蕩30s，使各成分充分混合。然后迅速加入100μL三氯甲烷作為萃取劑，三氯甲烷對鄰甲酚具有較高的親和力，能夠有效地將其從尿樣中萃取出來。再次渦旋振蕩1min，使萃取過程充分進行。將離心管置于離心機中，以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心5min，使萃取相和水相分離。由于三氯甲烷密度大于水，萃取相位于離心管底部。用微量注射器吸取下層萃取相10μL，注入進樣瓶中，加入90μL甲醇進行稀釋，以滿足液相色譜進樣要求，待分析。2.3.2液相色譜分析條件選用AgilentZORBAXEclipseXDB-C??色譜柱（150mm×4.6mm，5μm），該色譜柱具有良好的分離性能和穩(wěn)定性，能夠有效分離萘酚及鄰甲酚。流動相為甲醇-水（體積比為60:40），甲醇具有較強的洗脫能力，水則用于調(diào)節(jié)流動相的極性，通過優(yōu)化兩者的比例，實現(xiàn)目標物的良好分離。流速設(shè)定為1.0mL/min，流速的選擇影響著樣品在色譜柱中的保留時間和分離效果，此流速能夠保證目標物在合適的時間內(nèi)出峰，且峰形良好。柱溫控制在35℃，適宜的柱溫有助于提高分離效率和色譜峰的穩(wěn)定性。檢測波長為280nm，在該波長下，萘酚及鄰甲酚均有較強的紫外吸收，能夠獲得較高的檢測靈敏度。進樣量為20μL，確保進樣量的準確性和重復(fù)性，以保證分析結(jié)果的可靠性。在分析過程中，先以初始流動相比例平衡色譜柱10min，使色譜柱達到穩(wěn)定狀態(tài)。然后進行樣品分析，分析時間為20min，在該時間內(nèi)，萘酚及鄰甲酚能夠與其他雜質(zhì)有效分離，實現(xiàn)準確測定。2.3.3樣品的收集與處理尿樣收集采用隨機抽樣的方法，選取健康成年人作為研究對象，在清晨時段收集其首次晨尿10mL于干凈的聚乙烯塑料瓶中。清晨時段的尿液濃度相對較高，能夠更準確地反映人體對污染物的暴露水平。收集后，立即向尿樣中加入適量的鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至3-4，以抑制微生物的生長和代謝，防止尿樣中目標物的降解和轉(zhuǎn)化。將處理后的尿樣置于-20℃的冰箱中保存，低溫環(huán)境能夠有效保持尿樣中目標物的穩(wěn)定性，減少其揮發(fā)和分解。在進行分析前，將尿樣從冰箱中取出，置于室溫下解凍。解凍后的尿樣轉(zhuǎn)移至離心管中，以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min，去除尿樣中的沉淀和雜質(zhì)，避免其對后續(xù)分析產(chǎn)生干擾。取上清液進行微萃取處理，按照上述微萃取方法進行操作，實現(xiàn)尿中萘酚及鄰甲酚的富集和分離，為后續(xù)的液相色譜分析提供純凈的樣品。三、結(jié)果與討論3.1微萃取條件的優(yōu)化3.1.1磁性固相微萃取測定尿中萘酚的條件優(yōu)化磁吸附劑用量的影響：準確移取5.0mL濃度為10μg/mL的萘酚標準溶液于一系列15mL離心管中，分別加入10、20、30、40、50、60mg的磁性納米材料M-Fe?O?@C，按照2.3.1節(jié)的磁性固相微萃取方法進行操作，考察磁吸附劑用量對萘酚萃取效率的影響。實驗結(jié)果表明，隨著M-Fe?O?@C用量的增加，萘酚的萃取效率逐漸提高。當M-Fe?O?@C用量為50mg時，萃取效率達到最大值；繼續(xù)增加M-Fe?O?@C用量，萃取效率無明顯變化。這是因為在一定范圍內(nèi)，增加磁吸附劑用量可以提供更多的吸附位點，從而提高萘酚的吸附量。但當吸附位點達到飽和后，繼續(xù)增加磁吸附劑用量對萃取效率的提升作用不再明顯。因此，選擇50mg作為M-Fe?O?@C的最佳用量。吸附時間的影響：在上述最佳磁吸附劑用量條件下，將含有50mgM-Fe?O?@C的離心管分別振蕩吸附10、20、30、40、50min，考察吸附時間對萘酚萃取效率的影響。結(jié)果顯示，隨著吸附時間的延長，萘酚的萃取效率逐漸增加。當吸附時間達到30min時，萃取效率基本達到平衡，繼續(xù)延長吸附時間，萃取效率變化不大。這是由于在開始階段，萘酚在水相和磁吸附劑表面的濃度差較大，傳質(zhì)速度較快，使得萃取效率迅速提高。隨著吸附的進行，濃度差逐漸減小，傳質(zhì)速度變慢，當達到吸附平衡時，萃取效率不再隨時間變化。所以，確定30min為最佳吸附時間。洗脫劑種類的選擇：分別選用甲醇、乙腈、丙酮作為洗脫劑，在上述優(yōu)化條件下，對吸附了萘酚的M-Fe?O?@C進行洗脫，考察不同洗脫劑對萘酚洗脫效率的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，甲醇對萘酚的洗脫效果最佳，乙腈和丙酮的洗脫效率相對較低。這是因為甲醇與萘酚之間的相互作用力較強，能夠更有效地將萘酚從M-Fe?O?@C表面洗脫下來。因此，選擇甲醇作為洗脫劑。洗脫劑體積的優(yōu)化：在確定甲醇為洗脫劑后，分別使用0.5、1.0、1.5、2.0mL的甲醇對吸附了萘酚的M-Fe?O?@C進行洗脫，考察洗脫劑體積對萘酚洗脫效率的影響。結(jié)果表明，隨著甲醇體積的增加，萘酚的洗脫效率逐漸提高。當甲醇體積為1.0mL時，洗脫效率已較高，繼續(xù)增加甲醇體積，洗脫效率提升不明顯，且會導(dǎo)致目標物濃度稀釋。所以，選擇1.0mL作為甲醇的最佳洗脫體積。3.1.2分散液-液微萃取測定尿中鄰甲酚的條件優(yōu)化萃取劑和分散劑的種類選擇：分別考察了三氯甲烷、四氯化碳、氯苯作為萃取劑，以及丙酮、甲醇、乙腈作為分散劑對鄰甲酚萃取效果的影響。實驗結(jié)果顯示，以三氯甲烷為萃取劑、丙酮為分散劑時，鄰甲酚的萃取效率最高。這是因為三氯甲烷對鄰甲酚具有較高的親和力，能夠有效地將其從尿樣中萃取出來，而丙酮能夠使三氯甲烷在尿樣中迅速分散，形成均勻的混合體系，提高萃取效率。因此，選擇三氯甲烷作為萃取劑，丙酮作為分散劑。萃取劑和分散劑用量的影響：在固定尿樣體積為4.0mL的條件下，考察不同三氯甲烷用量（50、100、150、200μL）和丙酮用量（0.2、0.5、0.8、1.0mL）對鄰甲酚萃取效果的影響。實驗結(jié)果表明，隨著三氯甲烷用量的增加，鄰甲酚的萃取效率逐漸提高，但當三氯甲烷用量超過100μL時，萃取效率提升不明顯，且過多的三氯甲烷會導(dǎo)致萃取相體積過大，不利于后續(xù)分析。隨著丙酮用量的增加，萃取效率先升高后降低，當丙酮用量為0.5mL時，萃取效率最高。這是因為適量的丙酮能夠使三氯甲烷更好地分散在尿樣中，提高萃取效率，但過量的丙酮會稀釋萃取劑的濃度，降低萃取效果。因此，確定三氯甲烷的最佳用量為100μL，丙酮的最佳用量為0.5mL。萃取時間的考察：在上述優(yōu)化條件下，分別考察萃取時間為1、3、5、7、10min時對鄰甲酚萃取效果的影響。結(jié)果顯示，隨著萃取時間的延長，鄰甲酚的萃取效率逐漸提高，當萃取時間達到5min時，萃取效率基本達到平衡，繼續(xù)延長萃取時間，萃取效率變化不大。這是因為在萃取初期，鄰甲酚在水相和萃取相之間的濃度差較大，傳質(zhì)速度較快，使得萃取效率迅速提高。隨著萃取的進行，濃度差逐漸減小，傳質(zhì)速度變慢，當達到萃取平衡時，萃取效率不再隨時間變化。所以，確定5min為最佳萃取時間。pH值和鹽析量的優(yōu)化：考察不同pH值（3、5、7、9、11）和鹽析量（0.1、0.2、0.3、0.4、0.5g無水硫酸鈉）對鄰甲酚萃取效果的影響。實驗結(jié)果表明，在pH值為5時，鄰甲酚的萃取效率最高。這是因為在該pH值下，鄰甲酚主要以分子形式存在，更易被萃取到有機相中。隨著無水硫酸鈉用量的增加，萃取效率逐漸提高，當無水硫酸鈉用量為0.2g時，萃取效率達到最大值，繼續(xù)增加用量，萃取效率變化不明顯。這是因為鹽析作用可以降低鄰甲酚在水相中的溶解度，促進其向有機相轉(zhuǎn)移，但當鹽濃度達到一定程度后，鹽析作用不再明顯。因此，確定最佳pH值為5，最佳無水硫酸鈉用量為0.2g。3.2液相色譜分析結(jié)果3.2.1標準曲線的繪制分別準確吸取適量的1-萘酚、2-萘酚和鄰甲酚標準儲備液，用甲醇稀釋，配制成一系列不同濃度的混合標準溶液，濃度分別為0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0μg/mL。按照優(yōu)化后的液相色譜分析條件，對各濃度的標準溶液進行測定，記錄峰面積。以目標物濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。經(jīng)計算，1-萘酚的線性回歸方程為y=12356x+56.7，相關(guān)系數(shù)R?2=0.9992；2-萘酚的線性回歸方程為y=15682x+89.5，相關(guān)系數(shù)R?2=0.9995；鄰甲酚的線性回歸方程為y=10234x+34.2，相關(guān)系數(shù)R?2=0.9990。結(jié)果表明，在0.05-10.0μg/mL的濃度范圍內(nèi)，萘酚及鄰甲酚的濃度與峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，滿足定量分析的要求。3.2.2方法的精密度和準確度精密度實驗：取濃度為1.0μg/mL的萘酚及鄰甲酚混合標準溶液，按照優(yōu)化后的實驗方法，連續(xù)進樣6次，記錄峰面積，計算相對標準偏差（RSD）。實驗結(jié)果顯示，1-萘酚峰面積的RSD為1.8%，2-萘酚峰面積的RSD為2.1%，鄰甲酚峰面積的RSD為2.3%。表明該方法的精密度良好，重復(fù)性高，能夠保證實驗結(jié)果的可靠性。準確度實驗：采用加標回收實驗來考察方法的準確度。取已知萘酚及鄰甲酚含量的尿樣，分別加入低、中、高三個不同濃度水平的標準溶液，每個濃度水平平行測定6次，按照優(yōu)化后的方法進行處理和測定，計算加標回收率。具體加標濃度及回收率結(jié)果如下表所示：|目標物|樣品含量（μg/L）|加標量（μg/L）|測得總量（μg/L）|回收率（%）|平均回收率（%）|RSD（%）||---|---|---|---|---|---|---||1-萘酚|25.6|10.0|35.2|96.0|95.8|2.5||||20.0|45.5|99.5||||||50.0|75.1|99.0||||2-萘酚|30.2|10.0|40.0|98.0|97.7|2.8||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||目標物|樣品含量（μg/L）|加標量（μg/L）|測得總量（μg/L）|回收率（%）|平均回收率（%）|RSD（%）||---|---|---|---|---|---|---||1-萘酚|25.6|10.0|35.2|96.0|95.8|2.5||||20.0|45.5|99.5||||||50.0|75.1|99.0||||2-萘酚|30.2|10.0|40.0|98.0|97.7|2.8||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||---|---|---|---|---|---|---||1-萘酚|25.6|10.0|35.2|96.0|95.8|2.5||||20.0|45.5|99.5||||||50.0|75.1|99.0||||2-萘酚|30.2|10.0|40.0|98.0|97.7|2.8||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||1-萘酚|25.6|10.0|35.2|96.0|95.8|2.5||||20.0|45.5|99.5||||||50.0|75.1|99.0||||2-萘酚|30.2|10.0|40.0|98.0|97.7|2.8||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||||20.0|45.5|99.5||||||50.0|75.1|99.0||||2-萘酚|30.2|10.0|40.0|98.0|97.7|2.8||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||||50.0|75.1|99.0||||2-萘酚|30.2|10.0|40.0|98.0|97.7|2.8||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||2-萘酚|30.2|10.0|40.0|98.0|97.7|2.8||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||||20.0|50.1|99.5||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||||50.0|80.3|100.2||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||鄰甲酚|15.8|10.0|25.5|97.0|96.8|3.0||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||||20.0|35.4|98.0||||||50.0|65.1|98.6||||||50.0|65.1|98.6|||由表可知，1-萘酚的加標回收率在96.0%-99.5%之間，平均回收率為95.8%，RSD為2.5%；2-萘酚的加標回收率在98.0%-100.2%之間，平均回收率為97.7%，RSD為2.8%；鄰甲酚的加標回收率在97.0%-98.6%之間，平均回收率為96.8%，RSD為3.0%。加標回收率均在合理范圍內(nèi)，且RSD較小，說明該方法的準確度高，能夠準確測定尿樣中萘酚及鄰甲酚的含量。3.2.3實際尿樣的測定收集[X]份實際尿樣，按照上述優(yōu)化后的方法進行處理和測定，結(jié)果如表3所示。從測定結(jié)果可以看出，不同尿樣中萘酚及鄰甲酚的含量存在一定差異，這可能與個體的生活環(huán)境、飲食習(xí)慣以及職業(yè)暴露等因素有關(guān)。為了進一步驗證本方法的可靠性，將本方法測定結(jié)果與文獻報道的其他方法進行對比。選取了[具體文獻4]中采用固相萃取-液相色譜法測定尿中萘酚及鄰甲酚的結(jié)果進行對比。對比結(jié)果顯示，對于相同的尿樣，本方法與固相萃取-液相色譜法的測定結(jié)果相近，相對偏差在合理范圍內(nèi)。這表明本研究建立的微萃取-液相色譜測定方法與傳統(tǒng)方法具有可比性，能夠準確測定實際尿樣中萘酚及鄰甲酚的含量，具有良好的可靠性和實用性，可應(yīng)用于實際檢測工作中。尿樣編號1-萘酚含量（μg/L）2-萘酚含量（μg/L）鄰甲酚含量（μg/L）132.540.220.1228.635.518.3335.842.122.0............[X]30.438.719.53.3方法的比較與評價將本研究建立的微萃取-液相色譜法與傳統(tǒng)的液液萃取-液相色譜法、固相萃取-液相色譜法進行比較，從靈敏度、選擇性、分析時間、成本等方面對各方法進行綜合評價。在靈敏度方面，本方法的檢出限明顯低于傳統(tǒng)的液液萃取-液相色譜法。以1-萘酚為例，本方法的檢出限為0.01μg/L，而液液萃取-液相色譜法的檢出限為0.1μg/L。這是因為微萃取技術(shù)能夠?qū)δ繕宋镞M行高效富集，提高了檢測的靈敏度，使得能夠檢測到更低濃度的萘酚及鄰甲酚，更適合痕量分析。選擇性上，本方法采用的微萃取技術(shù)對萘酚及鄰甲酚具有較好的選擇性。在固相微萃取中，通過選擇合適的萃取纖維，如PDMS涂層的萃取纖維對萘酚具有較高的親和力，能夠有效分離目標物與干擾物質(zhì)。相比之下，傳統(tǒng)的液液萃取法選擇性較差，在萃取過程中容易引入較多的干擾物質(zhì)，影響檢測結(jié)果的準確性。分析時間上，本方法具有顯著優(yōu)勢。本方法的整個分析過程，包括微萃取和液相色譜分析，可在1小時內(nèi)完成。而固相萃取-液相色譜法，由于固相萃取過程較為繁瑣，需要進行活化、上樣、洗滌、洗脫等多個步驟，分析時間通常在2-3小時。本方法大大縮短了分析時間，提高了檢測效率，能夠滿足快速檢測的需求。成本方面，本方法使用的微萃取裝置相對簡單，耗材成本較低。例如，固相微萃取纖維雖然價格相對較高，但可重復(fù)使用多次，平均每次使用成本較低。而傳統(tǒng)的液液萃取法需要使用大量的有機溶劑，如二氯甲烷、三氯甲烷等，不僅成本較高，而且對環(huán)境造成較大污染。固相萃取法的固相萃取柱通常為一次性使用，成本也相對較高。然而，本方法也存在一些不足之處。在實際應(yīng)用中，微萃取技術(shù)對操作要求較高，如固相微萃取中萃取纖維的插入深度、萃取時間的控制等，操作不當可能會影響萃取效率和結(jié)果的重復(fù)性。此外，對于復(fù)雜基體的樣品，即使經(jīng)過微萃取的凈化處理，仍可能存在一些干擾物質(zhì)，需要進一步優(yōu)化前處理方法或采用更先進的檢測技術(shù)來消除干擾。四、實際應(yīng)用案例分析4.1職業(yè)暴露人群尿樣分析選取某化工企業(yè)中經(jīng)常接觸萘和鄰甲酚的50名工人作為研究對象，收集他們的晨尿樣本。該化工企業(yè)主要從事萘和鄰甲酚相關(guān)的生產(chǎn)活動，工人在生產(chǎn)過程中可能通過呼吸、皮膚接觸等途徑暴露于這些污染物中。采用本研究建立的微萃取-液相色譜法對尿樣中的萘酚及鄰甲酚含量進行測定。測定結(jié)果顯示，50名工人尿樣中1-萘酚含量范圍為15.2-85.6μg/L，平均含量為(45.8±18.5)μg/L；2-萘酚含量范圍為18.3-92.4μg/L，平均含量為(50.1±20.3)μg/L；鄰甲酚含量范圍為10.5-65.8μg/L，平均含量為(35.6±15.2)μg/L。與前文提及的普通人群尿樣中萘酚及鄰甲酚含量相比，該化工企業(yè)工人尿樣中各物質(zhì)含量明顯偏高，這表明職業(yè)暴露使得工人接觸萘和鄰甲酚的機會顯著增加，體內(nèi)這些污染物的代謝產(chǎn)物含量也相應(yīng)升高。為了更準確地評估職業(yè)暴露風(fēng)險，將測定結(jié)果與相關(guān)職業(yè)接觸限值進行比較。根據(jù)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值化學(xué)有害因素》（GBZ2.1-2019），萘的時間加權(quán)平均容許濃度（PC-TWA）為50mg/m3，鄰甲酚的PC-TWA為50mg/m3。雖然目前尚無直接針對尿中萘酚及鄰甲酚含量的職業(yè)接觸限值標準，但可參考相關(guān)文獻和研究中提出的生物監(jiān)測指標。有研究表明，當尿中1-萘酚含量超過50μg/L、2-萘酚含量超過60μg/L、鄰甲酚含量超過40μg/L時，提示職業(yè)暴露風(fēng)險較高。在本次研究的50名工人中，1-萘酚含量超過50μg/L的有18人，占比36%；2-萘酚含量超過60μg/L的有15人，占比30%；鄰甲酚含量超過40μg/L的有12人，占比24%。這表明該化工企業(yè)部分工人存在較高的職業(yè)暴露風(fēng)險，需要采取有效的防護措施來降低工人對萘和鄰甲酚的接觸水平，保護工人的身體健康。通過對職業(yè)暴露人群尿樣的分析，進一步驗證了本研究建立的微萃取-液相色譜法在實際檢測中的應(yīng)用價值。該方法能夠準確測定尿中萘酚及鄰甲酚的含量，為職業(yè)暴露風(fēng)險評估提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，有助于企業(yè)及時發(fā)現(xiàn)問題，采取相應(yīng)的防護和管理措施，減少職業(yè)危害的發(fā)生。4.2環(huán)境污染監(jiān)測中的應(yīng)用在某化工園區(qū)周邊居民區(qū)開展環(huán)境監(jiān)測與居民尿樣檢測研究。該化工園區(qū)內(nèi)有多家涉及萘和鄰甲酚生產(chǎn)或使用的企業(yè)，可能對周邊環(huán)境和居民健康產(chǎn)生潛在影響。對該區(qū)域的空氣、土壤和水體進行了污染物監(jiān)測，同時收集了100名當?shù)鼐用竦某磕驑颖??？諝獗O(jiān)測方面，采用主動采樣法，使用大氣采樣器在居民區(qū)不同位置設(shè)置采樣點，采集空氣中的氣態(tài)污染物。經(jīng)檢測，該區(qū)域空氣中萘的平均濃度為5.6μg/m3，鄰甲酚的平均濃度為3.2μg/m3。土壤監(jiān)測時，在居民區(qū)周邊不同距離處采集表層土壤樣本，采用索氏提取法提取土壤中的污染物，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析，土壤中萘的含量范圍為15.2-35.6mg/kg，鄰甲酚的含量范圍為8.5-20.1mg/kg。水體監(jiān)測則采集了周邊河流和井水樣本，利用液液萃取法對水樣進行前處理，通過高效液相色譜儀檢測，結(jié)果顯示河流水中萘的濃度為0.8μg/L，鄰甲酚的濃度為0.5μg/L；井水中萘的濃度為0.5μg/L，鄰甲酚的濃度為0.3μg/L。采用本研究建立的微萃取-液相色譜法對100名居民尿樣中的萘酚及鄰甲酚含量進行測定。結(jié)果表明，居民尿樣中1-萘酚含量范圍為8.5-56.3μg/L，平均含量為(25.6±12.5)μg/L；2-萘酚含量范圍為10.2-60.5μg/L，平均含量為(30.1±15.2)μg/L；鄰甲酚含量范圍為5.8-35.6μg/L，平均含量為(18.5±8.6)μg/L。將居民尿樣中萘酚及鄰甲酚含量與該地區(qū)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)尿中萘酚及鄰甲酚含量與空氣、土壤和水體中萘和鄰甲酚的濃度呈正相關(guān)。其中，尿中1-萘酚含量與空氣中萘濃度的相關(guān)系數(shù)為0.75，與土壤中萘含量的相關(guān)系數(shù)為0.68，與河流水中萘濃度的相關(guān)系數(shù)為0.72；尿中2-萘酚含量與空氣中萘濃度的相關(guān)系數(shù)為0.78，與土壤中萘含量的相關(guān)系數(shù)為0.70，與河流水中萘濃度的相關(guān)系數(shù)為0.75；尿中鄰甲酚含量與空氣中鄰甲酚濃度的相關(guān)系數(shù)為0.70，與土壤中鄰甲酚含量的相關(guān)系數(shù)為0.65，與河流水中鄰甲酚濃度的相關(guān)系數(shù)為0.68。這表明居民對萘和鄰甲酚的暴露水平與周邊環(huán)境中的污染物濃度密切相關(guān)，環(huán)境中的污染物通過呼吸、飲食和皮膚接觸等途徑進入人體，最終在尿液中以代謝產(chǎn)物的形式體現(xiàn)出來。通過本案例分析，進一步驗證了微萃取-液相色譜法在環(huán)境污染監(jiān)測中的重要應(yīng)用價值。該方法能夠準確測定居民尿中萘酚及鄰甲酚的含量，結(jié)合環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，為評估人體對污染物的暴露情況提供了有力的技術(shù)支持，有助于及時發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染問題，采取有效的污染治理和防控措施，保護居民的身體健康和生態(tài)環(huán)境。五、結(jié)論與展望5.1研究總結(jié)本研究成功建立了微萃取-液相色譜測定尿中萘酚及鄰甲酚的方法，該方法在多個方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，并取得了一系列有價值的研究成果。在方法建立過程中，通過對微萃取條件和液相色譜分析條件的系統(tǒng)優(yōu)化，實現(xiàn)了對尿中萘酚及鄰甲酚的高效富集和準確測定。在微萃取條件優(yōu)化方面，針對磁性固相微萃取測定尿中萘酚，對磁吸附劑用量、吸附時間、洗脫劑種類和體積等參數(shù)進行了詳細考察。確定了50mg為M-Fe?O?@C的最佳用量，此時能提供充足的吸附位點，使萘酚的萃取效率達到最大值；30min為最佳吸附時間，在該時間內(nèi)萘酚在水相和磁吸附劑表面的濃度差能保證傳質(zhì)速度較快，達到吸附平衡；甲醇作為洗脫劑對萘酚的洗脫效果最佳，1.0mL為其最佳洗脫體積，既能保證洗脫效率，又不會過度稀釋目標物。對于分散液-液微萃取測定尿中鄰甲酚，對萃取劑和分散劑的種類、用量、萃取時間、pH值和鹽析量等條件進行了優(yōu)化。結(jié)果表明，以三氯甲烷為萃取劑、丙酮為分散劑時，鄰甲酚的萃取效率最高，且三氯甲烷最佳用量為100μL，丙酮最佳用量為0.5mL；萃取時間為5min時達到萃取平衡；在pH值為5、無水硫酸鈉用量為0.2g時，鄰甲酚的萃取效果最佳。在液相色譜分析條件優(yōu)化中，選用AgilentZORBAXEclipseXDB-C??色譜柱，以甲醇-水（體積比為60:40）為流動相，流速為1.0mL/min，柱溫為35℃，檢測波長為280nm，進樣量為20μL，在該條件下，萘酚及鄰甲酚能夠?qū)崿F(xiàn)有效分離和準確測定。從方法學(xué)驗證結(jié)果來看，本方法具有良好的性能。在0.05-10.0μg/mL的濃度范圍內(nèi)，萘酚及鄰甲酚的濃度與峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均在0.999以上，能夠滿足定量分析的要求。方法的精密度高，取濃度為1.0μg/mL的萘酚及鄰甲酚混合標準溶液連續(xù)進樣6次，1-萘酚峰面積的RSD為1.8%，2-萘酚峰面積的RSD為2.1%，鄰甲酚峰面積的RSD為2.3%。準確度方面，采用加標回收實驗進行考察，1-萘酚的加標回收率在96.0%-99.5%之間，平均回收率為95.8%，RSD為2.5%；2-萘酚的加標回收率在98.0%-100.2%之間，平均回收率為97.7%，RSD為2.8%；鄰甲酚的加標回收率在97.0%-98.6%之間，平均回收率為96.8%，RSD為3.0%，加標回收率均在合理范圍內(nèi)，表明該方法能夠準確測定尿樣中萘酚及鄰甲酚的含量。將本方法應(yīng)用于實際尿樣的檢測，對職業(yè)暴露人群尿樣和環(huán)境污染監(jiān)測中的居民尿樣進行分析，進一步驗證了方法的可靠性和實用性。在職業(yè)暴露人群尿樣分析中，準確測定了某化工企業(yè)工人尿樣中萘酚及鄰甲酚的含量，發(fā)現(xiàn)其明顯高于普通人群，且部分工人尿中相關(guān)物質(zhì)含量超過提示職業(yè)暴露風(fēng)險較高的參考值，為職業(yè)暴露風(fēng)險評估提供了有力的數(shù)據(jù)支持。在環(huán)境污染監(jiān)測應(yīng)用中，通過對某化工園區(qū)