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孔雀石绿(malachitegreen,MG)是三苯甲烷类的染料,可用作杀菌剂。由于杀菌效果好,价格低廉且易得,从1930s起它在水产养殖业中被广泛的使用。然而,大量的文献报道表明,MG对鱼类和哺乳动物具有潜在的致癌、致突变和毒性效应,且MG产生毒害效应所需的浓度较低,故MG的存在对环境和人类的健康造成了较大的危害性。鉴于MG的毒副作用,对MG的检测及归趋研究是十分必要的。
由于MG在水样中的浓度低且样品基质复杂,不能直接进行分析监测,需要富集和分离,因此样品的前处理技术的选择十分重要。本论文建立两种新型的样品前处理方法分析环境水体中的MG,具体的实验结果如下:
1.利用温度驱动的离子液体分散液液微萃取法(TC-IL-DLLME)结合高效液相色谱(HPLC)同时测定环境水体中的孔雀石绿和结晶紫(CV)。分别选用离子液体(1-辛基-3-甲基咪唑类的六氟磷酸盐,[C8MIM][PF6])和甲醇作萃取剂和分散剂,并考察离子液体的体积、样品pH、盐度、萃取时间、温度和离心转速对萃取效果的影响,该方法的最佳萃取条件为:离子液体的体积为80μL,样品pH为4,盐的质量分数为20%的氯化钠溶液,萃取时间为50min,温度为70℃,离心转速为1500r/min。在最优条件下,对该方法的评价结果为:线性范围,0.25-20μg/L;检测限,MG为0.086μg/L,CV为0.030μg/L;相对标准偏差(RSD):MG为9.4%,CV为7.6%(n=5),回收率:MG为91.7%,CV为97.2%(n=5);富集倍数:MG为254,CV为276。将该方法用于分析浙江余杭和东林水样中的MG和CV,发现东林水样中同时有MG和CV的检出,加标回收率为90.9-110.5%。
2.利用两相中空纤维膜支载的离子液体液相微萃取法(HF-LPME)结合HPLC测定环境水体中MG。选用的萃取剂为离子液体[C8MIM][PF6],并考察pH值、盐度、萃取时间、转速和供体相体积等因素对萃取效果的影响,该方法的最佳萃取条件为:pH值为5,盐度为4%NaCl溶液(w/w),萃取时间为6h,转速为200r/min,供体相体积为200mL。在最优条件下,该方法的富集倍数为1193,线性范围为0.2-100μg/L;检测限为0.1μg/L;RSD为8.4%,n=5;回收率为102.8%,n=5。将该方法应用于实际水样分析,均无MG的检出,加标回收率为82%-103.0%。
3.以水稻种子的萌发率为指标,研究孔雀石绿的毒性效应,并考察腐植酸对水稻种子毒性的影响。实验结果如下:当MG的浓度在0-2000mg/L时,萌发率由77%降低至1%,当加入腐植酸时(1-500mg/L),萌发率从33%提高至50%;因此我们提出一个假设,即MG与HA之间通过相互作用,形成MG-HA的共聚物,这种共聚物由于体积大而不能通过植物的细胞壁或细胞膜,导致自由溶解态浓度的下降,所以MG的生物有效性和毒性降低。为了证实这个假设,我们建立可忽略耗损中空纤维支载的液相微萃取法(nd-HF-LPME)测定MG的自由溶解态浓度,最终的测量结果与我们的假设是相吻合的。