“護航生活飲用水安全”專題二 SPE固相萃取-GC/MS測定水中16種多環芳烴

前言

多環芳烴（PAHs）是指具有兩個或兩個以上苯環的有機化合物，主要由煤、石油、有機高分子化合物（塑料、纖維等）等不*燃燒時產生，廣泛存在于大氣、水體、土壤中，是重要的環境、食品污染物。相當一部分多環芳烴都具有強致癌性，如常見的苯并[α]芘經呼吸道長期、過量吸入后可導致肺癌等疾病，具有很強的致癌性。

本文使用LabTech SPE 1000全自動固相萃取系統對水中16種多環芳烴（PAHs）類化合物進行固相萃取，M*p-10定量平行濃縮儀進行濃縮，并采用GCMS檢測，建立了一套水中16種多環芳烴類化合物的實驗方法，此方法的回收率及平行性良好，適合水中多環芳烴類化合物的檢測。

關鍵詞：SPE 1000  M*p-10  水質  多環芳烴   

1 儀器設備及試劑

1.1 儀器設備

SPE 1000全自動固相萃取系統（萊伯泰科公司）：含大體積進樣和自動噴淋模塊；

7890B-5977B氣相色譜質譜聯用儀（安捷倫公司）；

M*p-10定量平行濃縮儀（萊伯泰科公司）；

1.2 試劑及耗材

甲醇（農殘級）；

二氯甲烷（農殘級）；

正己烷（農殘級）；

丙酮（農殘級）；

氯化鈉（分析純）；

蒸餾水；

鹽酸溶液：1+1，臨用現配；

氫氧化鈉溶液：c(NaOH)=0.1 mol/L；

無水硫酸鈉：在馬弗爐400℃烘烤4小時后冷卻置于干燥器內保存；

多環芳烴混標工作液：10mg/L，溶劑為丙酮；

替代物工作液（2-氟聯苯和對三聯苯-d14）：10mg/L，溶劑為丙酮；

內標工作液（含萘-d8、苊-d10、菲-d10、?-d12和苝-d12）：10mg/L，溶劑為丙酮；

固相萃取柱（LabTech HLB 500mg/6mL）。

2 試驗方法

2.1樣品處理

    量取1L水樣，用鹽酸溶液或氫氧化鈉溶液調節pH為6~8，依次加入20mL甲醇、5g氯化鈉及20μL替代物工作液，混勻。

2.2固相萃取及濃縮

將樣品放入SPE 1000全自動固相萃取系統，檢查溶劑量和氣路密封性完好，并將HLB固相萃取柱放入相應萃取通道。按照圖1所示的方法進行SPE 1000固相萃取方法編輯，并加載方法到相應通道，進行樣品的固相萃取。

收集的洗脫液先加入5mL正己烷，然后用適量無水硫酸鈉除水，最后于M*p-10定量平行濃縮儀上30℃、1psi氮吹濃縮至1mL以下，加入20μL內標工作液后用正己烷定容至1mL，進GCMS分析。

圖1固相萃取流程

2.3 水樣加標回收率實驗

按2.1方法準備水樣，進行加標實驗，1L樣品加標200ng，然后按照2.2方法進行實驗，同時進行6個平行樣品，采用SIM掃描，用來測定加標回收率。

2.4 分析條件

氣相色譜條件：

色譜柱：Agilent DB-5ms毛細管柱：30 m *250 mm*0.25 μm；

進樣口溫度：280℃；

柱溫程序：初始溫度80℃，保持2min，以20℃/min升至180℃，保持5min，然后以10℃/min升至290℃保持9min；

進樣量：1 μL；

進樣方式：不分流進樣；

流速：1.0mL/min；

質譜條件：

離子源溫度：280℃；

輔助加熱溫度：290℃；

溶劑延遲：4.5min；

掃描方式：SIM；

3 結果和討論

3.1 標準工作液選擇離子流色譜圖

圖2 標準工作液選擇離子流色譜圖

3.2 空白水樣選擇離子流色譜圖

圖3 空白水樣選擇離子流色譜圖

3.3 加標水樣選擇離子流色譜圖

圖4 加標水樣選擇離子流色譜圖

3.4 加標水樣回收率

加標水樣經固相萃取富集、洗脫、除水、濃縮后，進行GCMS分析，SIM掃描，內標法定量，計算得到的加標回收率及相對標準偏差如表1所示。

表1 加標回收率

4 結論

由表1 可知，1L樣品加標200ng時，加標回收率為74.3%~99.3%，重復性RSD為5.5%~8.7%。

綜上所述，萊伯泰科SPE 1000全自動固相萃取系統、M*p-10定量平行濃縮儀能夠高效、穩定地達到實驗的要求，適用于大體積水樣中16種多環芳烴類化合物的萃取富集，適用于水樣樣品前處理。