气质联用法和高效液相色谱法测定苯并芘的对比研究

杨 玲，张姝姝，林 蔓

（黄石环境监测站，湖北省黄石市，435000）

气质联用法和高效液相色谱法测定苯并芘的对比研究

杨 玲，张姝姝，林 蔓

（黄石环境监测站，湖北省黄石市，435000）

分别采用气相色谱－质谱联用法（GC－MS）和高效液相色谱法（HPLC）对苯并芘进行测定。结果表明，气质联用法的保留时间短于高效液相色谱法；两种方法的相关系数、相对标准偏差和检出限均能很好的满足环境水样中苯并芘的分析要求。考虑到实际样品中成分复杂，为避免杂峰的干扰，可优先选用GCMS的SIM模式分析。

气相色谱－质谱联用法；液相色谱；苯并芘

0 前言

苯并芘又称苯并（α）芘，英文缩写BaP，是一种由5个苯环构成的多环芳烃，常温下为无色至淡黄色针状晶体（纯品），性质稳定，是公认的三致（致癌、致突变、致畸形）化合物。该物质由于水溶性差，对微生物生长有抑制作用，其特殊而稳定的环状结构使其难以被生物利用，因而在环境中呈不断累积的趋势。由于其毒性、生物蓄积性和半挥发性并能在环境中持久存在，而被列入典型持久性有机污染物，受到科学界的广泛关注。

目前对苯并芘的检测方法主要有液相色谱法［1］、超高效液相色谱荧光法［2］和气相色谱－质谱法［3，4］，笔者分别用高效液相色谱法和气相色谱－质谱法对苯并芘进行分析，对两种方法的检出限、重复性、精密度等进行对比。

1 试剂与方法

1．1 试剂与仪器

试剂：色谱纯甲醇，苯并芘标准样品（20μg／mL），购买于农业部环境保护科研监测所。

仪器：GCMS－QP2010PLUS气相色谱－质谱联用仪，日本岛津公司；Waters Aliance2695高效液相色谱仪，美国沃特斯公司，紫外检测器的型号：2489．

1．2 实验方法

GC／MS检测条件：GC／MS检测采用离子扫描方式（SIM）对苯并芘进行分析，进样采用不分流模式，进样口温度为290℃，柱流量为1．0mL／min，接口温度为280℃．GC程序升温参数：80℃保持2min，以10℃／min升温至290℃，保持10min。MS离子源温度为200℃．色谱柱：Rtx－5MS：30m× 0．25mm×0．25μm．

HPLC检测条件：梯度洗脱程序：80%甲醇＋20%水，保持20min；以1．2%甲醇／min的增量至95%甲醇＋5%水，保持至出峰完毕。流动相流量：1．0mL／min．紫外检测器的波长：295nm．色谱柱：Symmetry C18：250mm×4．6mm×5．0μm．

标准溶液配制：分别准确移取苯并芘标准样品10μL、20μL、40μL、50μL和100μL，用甲醇稀释至1mL，对应的浓度分别为0．2mg／L、0．4mg／L、0．8mg／L、1．0mg／L和2．0mg／L．

2 结果与分析

2．1 定性分析

苯并芘气质联用分析方法参照标准HJ646－2013，高效液相色谱分析方法参照标准HJ478－2009，具体分析条件见1．2实验方法。两种方法得到的色谱图分别见图1、图2．结果表明，气质联用法检出苯并芘的保留时间为24．94min，高效液相色谱法得出的保留时间为43．48min．

图1 苯并芘GCMS－色谱图

图2 苯并芘HPLC－色谱图

2．2 定量分析

按照1．2实验方法配制好标准工作液，在设定的实验条件下测定，以外标法定量，两种方法得出的线性回归方程和相关系数分别见图3、图4．结果表明，两种方法测得的苯并芘的浓度与响应值（峰面积）都呈现良好的线性关系，其线性方程的相关系数均在0．999以上，均能很好地满足检测工作的需要。

图3 苯并芘标准曲线1（GCMS）

图4 苯并芘标准曲线2（HPLC）

2．3 精密度和检出限

用相对标准偏差RSD来表示分析方法的精密度。分别准确配制浓度为0．5mg／L和0．7mg／L的苯并芘溶液用GCMS和HPLC分析，每个样品重复测定6次，计算相对标准偏差。根据JJG705－2002中色谱检出限计算公式DL＝3＊Nd＊W／（Aν）（κ＝3）得到检出限［5］，结果如表1所示。

表1 两种方法的相对标准偏差和检出限 （浓度单位：mg／L）

3 结论

由上述实验数据可以看出，采用GCMS和HPLC分析苯并芘在分析的浓度范围内均能获得较好的线性关系，从保留时间来看，GCMS的保留时间略短，但此分析条件是针对多环芳烃类的化合物而设定的，因此是可以根据待分析的单个化合物性质来对升温程序或洗脱程序做简单的调整，从而提高效率。两种方法的相对标准偏差和检出限均能很好的满足环境水样中苯并芘的分析要求，此次实验中分析的样品均由标准样品配制，无干扰和杂峰存在，实际样品中成分复杂，为避免杂峰的出现，可优先选用GCMS的SIM模式分析。

［1］宋娟梅，成 光，徐红霞，等．固相膜萃取－高效液相色谱法测定地下水中的多环芳烃［J］．环境监测管理与技术，2013，25（5）：23～27．

［2］倪进治，王 军，李小燕，等．超高效液相色谱荧光检测器测定土壤中多环芳烃［J］．分析试验室，2010，29（5）：25～28．

［3］何计龙，夏慧丽，卢 亭．气相色谱－质谱法测定土壤中的16种多环芳烃［J］．化工时刊，2011，25（8）：23～28．

［4］张永涛，张 莉，李桂香，等．固相萃取－气相色谱－质谱法测定地下水中多环芳烃［J］．理化检验－化学分册，2010，46 （8）：900～902．

［5］李海峰．检出限几种常见计算方法的分析与比较［J］．光谱实验室，2010，27（6）：2465～2469．

Study on comparing of analytical technique for benzopyrene by GC－MS and HPLC YANG Ling，ZHANG Shu－shu，LIN man

（Huangshi Environmental Monitoring Station，Huangshi 435000，China）

GC－MS and HPLC were separately applied to determine benzopyrene．Theretention time of GC－MS was observed to be shorter than that of HPLC．Both of the methods were well met the requirements of analyzing benzopyrene in environmental water samples，in terms of correlation coefficients，relative standard deviations and detection limits．Considering the actual sampl－es composition is complicated，the SIM mode of GC－MS was preferred so as to avoid the interfereence of impure peaks．

gas chromatography－mass spectrometry method；HPLC；benzopyrene

X832

A

009－2714（2016）04－0011－03

10．3969／j．issn．1009－2714．2016．04．003

2016—02—18

杨玲（1984— ），女，工程师，主要从事环境检测．