全自动固相萃取

李双双 杨紫薇 何媛媛

摘要：对 HJ 478-2009中测定水中苯[a]并芘（BaP）的方法进行改进。使用全自动固相萃取仪（ASPE）和超高效液相色谱（UPLC）-荧光检測器（FLD）分析测定，质量浓度在 0.1～1.0 μg/L 范围内线性关系良好，相关系数r>0.999，检出限可达到 0.02 ng/L。110>加标回收率>80%，x相对标准偏差RSD< 3% （n=6）。实验结果优于同质水样HJ478-2009的分析方法，可作为测定水中BaP的备选方案。

关键词：HJ478-2009; 苯并[a]芘; 全自动固相萃取; 超高效液相色谱-荧光检测器

The method for the determination of BaP in water was improved in HJ 478-2009. The results were analyzed by automatic solid phase extraction （ASPE） and ultra performance liquid chromatography （UPLC） - fluorescence detector （FLD） . The linear relationship was good in the range of 0.1 to 1.0 μg/L with correlation coefficient r > 0.999. The recovery was more than 80%， and the RSD of X was less than 6% （n = 6）. The experimental results are better than that of HJ 478-2009， which can be used as an alternative for the determination of BaP in water.

Keywords： BaP ; ASPE ; UPLC-FLD

苯并[a]芘（BaP）是一种高活性三致性化合物，结构稳定，难代谢，难降解，易残留和富集。我国将BaP列为生活饮用水每月例行监测项目之一[1]。地表水质量标准GB3838-2002规定集中式生活饮用水BaP限值2.8×10-6 mg/L[2]。目前水中BaP的监测标准执行HJ478-2009水质 多环芳烃的测定 液液萃取和固相萃取高效液相色谱法[3]。本文对HJ478-2009的BaP的荧光检测方法进行改进，针对较清洁水样，如地表水，水源水，饮用水，自来水等前处理选择全自动固相萃取（ASPE）方法，实现上样-萃取-浓缩-溶剂转换的全自动批量操作，分析仪器用灵敏度更高性能更稳定的超高效液相色谱（UPLC，耐压力值在15000Psi）替代传统高效液相色谱（HPLC，耐压力值在6000Psi），为测定水中的BaP提供一种更高效便捷的分析方法。

1.实验部分

1.1仪器、材料与试剂

超高效液相色谱仪（UPLC-FLD）;高效液相色谱仪（HPLC-FLD）;色谱柱：C18 1.8 μm 1.7mm×50 mm;色谱柱：C18 4.6μm 5mm×50mm;全自动固相萃取仪（ASPE）;C18固相萃取小柱：500 mg/6mL;BaP标准甲醇溶液：100 mg/L;全自动标准溶液配置仪;正己烷、乙腈、甲醇：色谱纯;PTFE滤膜：孔径 0.22 μm;水：超纯蒸馏水。

1.2.样品前处理

水样准备：在100mL水样中加入10ml甲醇和3g氯化钠

仪器准备：将C18小柱和水样按操作要求放在全自动固相萃取仪上，连接好装置后，开始全自动固相萃取（ASPE），具体过程见下表1。

1.3 分析条件

检测器：FLD（激发波长250nm;发射波长410nm）;进样量：10 μL;流速：0.3ml/min;柱温：30℃;流动相：乙腈：水 = 70：30，等度。

1.4 标准曲线的绘制

购置商品化BaP标液（100ug/ml，溶剂：甲醇）用标准溶液稀释仪配制5个浓度点的标准系列，浓度为分别为0.1、0.2、0.5、0.8、1.0 μg/L乙腈溶液贮存在棕色小瓶中，于冷暗处存放。将配好的5中浓度标准使用液用超高效液相色谱仪-荧光检测器测定，得到对应浓度的BaP色谱图，以0.1 μg/L浓度为例，色谱图见下图1。以峰面积为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。标准曲线的线性方程为：y=2.9794x-0.0524， 相关系数r=0.9994。

1.5检出限计算

方法检出限（MDL）：取标曲最低浓度点0.1 μg/L，平行做7次，按照EPA方法MDL=3.143s计算[4];

仪器检出限（IDL）：按照仪器性噪比的3～5倍值计算IDL=（3～5）S/N;具体见下图2（UPLC信噪比报告）和下图3（HPLC信噪比报告）[5];

测定下限（RQL）：按照EPA规定RQL=4*MDL计算[4]。

具体结果如下表2所示

1.6质量保证和控制[7.8]

以实验室空白水样添加0.20μg/L和1.00μg/L浓度水平BaP，测定6次，计算相对标准偏差。按照1.2的前处理和分析方法计算相对标准偏差RSD%和加标回收率，得到的结果具体见下表2。（所有试剂空白均为未检出）。

2. 结果讨论

与HJ478-2009对比，本实验利用ASPE和UPLC-FLD测定水中的BaP，全自动化前处理，平行性，回收率高，检出限低，具体对比见下表4。

比较上表数据，本实验用100mL代替了标准中所需1L水样量，大大减少了样品从采样到运输再到分析的负担;用ASPE代替液液萃取（LL）和半自动固相萃取（SPE），可以更高效批处理样品，萃取剂用少量低毒正己烷代替较大用量高毒高含水率二氯甲烷，对实验分析人员更友好，还可以避免二氯甲烷对目标物色谱峰的影响;用UPLC代替HPLC，分析时间缩短将近1倍（见图3），检出限降低将近200倍，相对标准偏差，加标回收等质控结果满足HJ478-2009的要求。本方法可为BaP检测提供一种更高效便捷的分析方法。

参考文献：

[1]HJ 478-2009. 水质 多环芳烃的测定 液液萃取和固相萃取高效液相色谱法. 北京：国家环境保护部，2009.

[2]刘丽. 苯并芘对环境的影响及其检测方法研究进展. 清洗世界， 2020，36（3）：31-32.

[3]GB 3838–2002. 地表水环境质量标准.北京：国家环境保护总局，2002.

[4]吴宗祥.高效液相色谱法测定饮用水中苯并芘研究.海峡科学，2017（7）：70-72.

[5]张海龙. 高效液相色谱法定量分析菜籽油中的苯并芘. 农产品加工，2007（9）：26-28.

[7]胡加文. 固相萃取-液相色谱法测定方便面中苯并芘. 化学分析计量， 2014，23（3）：25-27.

[8]姚晓峰.我国环境中苯并芘监测技术研究进展. 山西大同大学学报， 2015，31（4）：38-40.

作者简介：李双双，江苏省镇江环境监测中心仪器分析室工程师，环境中的痕量有机污染物分析