饮用水中饮用水中亚硝胺类化合物检测方案

Agela Technologies博纳艾杰尔产品应用案例 饮用水中亚硝胺类化合物的分析方法 AF10143应用及技术服务部 摘要：本实验采用固相萃取的方法，建立了饮用水中9种亚硝胺类化合物的检测方法。水样经Cleanert NDMA 富集净化， Venusil XBP C18(L)色谱柱(4.6×250 mm， 5 um， 150A)分离，水和乙腈为流动相进行梯度洗脱，外标法进行定量。结果表明，9种亚硝类化合物添加量为0.001mg/L时，回收率在70%~100%之间，能够满足检测要求。 关键词：亚硝胺类化合物； Cleanert NDMA；Venusil XBP C18(L)色谱柱 前言 近日多家媒体报告了关于全国饮用水系统中亚硝胺类消毒副产物的普查结果。研究中测试了当前已知的全部9中亚硝胺类消毒副产物，其中NDMA(亚硝基二甲胺)的浓度最高。 美国EPA综合风险信息系统把6种亚硝胺类化合物列为饮用水中需要检测的非限定污染物，同时把他们归为对人体健康的危害属于 B2 级。亚硝胺类化合物是极性分子，，一般情况下溶于水，他们的辛烷/水分配系数很低，一般很难被有机溶剂提取或吸附于非极性材料表面。 本实验采用 Cleanert NDMA 固相萃取柱对饮用水中的亚硝胺类化合物进行富集，结合 SPE-M08 固相萃取装置，可同时处理8个样品，前处理方法简单快速，结果准确稳定。 实验部分 仪器、试剂与材料 主要仪器设备 AB SCIEX API 4000*液相质谱联用仪； 气相色谱串联质谱仪； ( 地址： 天 津经济开发区西区南大街179号 邮编：300462 ) ( 电话：022-25321032 传真：022-25321033 ) ( Email： s s e e r v ice@ag el a . com . cn 网址： w w w.ag ela . com . cn 客服：400-606-8099 ) 高效液相色谱仪(配紫外检测器) 试剂材料 乙腈、二氯甲烷、甲醇为色谱纯；实验用水为超纯水； 一次性无菌注射器；}； Nylon 针式过滤器(0.22 pm， 直径13 mm)； Cleanert NDMA： 500 mg/6mL 样品制备 样品制备 量取500mL水，待净化。 样品净化 取Cleanert NDMA 固相萃取柱(500 mg/6 mL)， 依次用5 mL二氯甲烷，5 mL甲醇，5 mL 水活化小柱；将待净化液以 10 mL/min 流速通过 Cleanert NDMA小柱，抽干10 min；最后用10mL二氯甲烷洗脱，收集；；将收集液40℃氮气吹至 0.3 mL，用甲醇溶解定容至1mL， 过 0.22 um Nylon 针式过滤器，供仪器检测。 实验条件 液质检测 液相条件 色谱柱：Venusil MP C18， 3 um， 100 A， 3.0×50 mm； 流动相：：AA：水；B：乙腈 柱温：30℃ 进样量： 5uL 质谱条件 离子源： ESI+；电喷雾电压：5500V；雾化气压力： 8 psi；气帘气压力： 50 psi；1；辅助气压力：50 psi；i；离子源温度：400℃；采集方式：多反应监测(MRM)。梯度洗脱：见表1 表1.液相色谱梯度洗脱条件 时间/min 流速/mL/min A/% B/% 0.00 0.3 95 5 1.00 0.3 95 5 地址：天津经济开发区西区南大街179号 邮编：300462 ( 电话：022-25321032 传真：022-25321033 ) 2.00 0.3 50 50 4.00 0.3 10 90 8.00 0.3 10 90 8.10 0.3 95 5 14.00 0.3 95 5 质谱参数：见表2 表2.9种亚硝胺类化合物液质质谱参数 物质名称 Q1 Q3 DP/V CE/V 亚硝基二甲胺 75.2 43.2 58.5 23.1 NDMA 58.0 18.8 89.2 103.1 131.0 50.0 81.0 45.0 亚硝基甲乙胺 61.0 16.8 NMEA 43.2 17.5 亚硝基二乙胺 57.1 14.9 NDEA 72.9 17.5 亚硝基二丙胺 89.0 15.0 NDPA 43.0 25.0 亚硝基二正丁胺 57.0 20.0 159.0 53.0 NDBA 103.0 16.0 亚硝基哌啶 115.0 69.0 58.0 22.0 NPIP 41.0 36.0 亚硝基吡咯烷 55.0 24.0 101.0 56.0 NPYR 41.0 36.0 亚硝基吗啉 117.0 87.0 55.0 17.0 NMPH 45.0 30.0 亚硝基二苯胺 169.0 16.0 199.0 104.0 55.0 30.0 NDPH 66.0 39.0 注： 下划线为定量离子 ( 电话：022-25321032 传真：022-25321033 ) ( Email： s s e e r v ice@ag el a . com.cn 网址： w w w. ag ela . com . cn 客服：400-606-8099 ) 气质检测 色谱柱： DA-INNOWAX (30mx0.25 mm ×0.25 um)； 进样量：：11 pL； 进样口：260℃，不分流进样； 程序升温：起初50℃保持1 min， 之后以10℃/min 的速度升至180℃，然后以20℃/min 的速度升至250℃，保持 10 min 载气：氦气，1 mL/min 离子源：230℃ 表3.9种亚硝胺类化合物质谱参数 中文名称 英文简称 CAS SIM离子 亚硝基二甲胺 NDMA 62-75-9 74/42/43 亚硝基甲乙胺 NMEA 10595-95-6 88/43/42 亚硝基二乙胺 NDEA 55-18-5 102/56/57/42 亚硝基二丙胺 NDPA 621-64-7 130/70 亚硝基二正丁胺 NDBA 924-16-3 158/116/84 亚硝基哌啶 NPIP 100-75-4 114/55/56 亚硝基吡咯烷 NPYR 930-55-2 100/41/68 亚硝基吗啉 NMPH 59-89-2 116/86/56 亚硝基二苯胺 NDPH 86-30-6 167/168/169 液相检测 色谱柱：Venusil XBP C18(L)， 5 um， 150 A， 4.6×250 mm； 流动相：A：水；B：乙腈 流速1.0 mL/min温 柱 ：30℃ 进样量： 10 uL 检测波长：240nm 结果与讨论 ( Email： s s e e r v ice@ag el a . com . cn 网址： w w w. ag ela . com . cn 客服：400-606-8099 ) 实验结果 由表4可知，采用固相萃取结合不同检测仪器检测水中亚硝胺类化合物，加标回收率在70%~100%之间；变异系数均小于10%，能够满足检测要求。由图1~13可看出经 Cleanert NDMA 净化效果良好，采用 Venusil MP C18 和 Venusil XBP C18(L)色谱柱检测得到的目标物峰形良好，且保留时间稳定。 表4.水中亚硝胺类化合物加标回收实验结果(添加水平 0.001 mg/L) 物质名称 英文简称 平均回收率/% 变异系数/% 亚硝基二甲胺 NDMA 91.0 4.9 亚硝基甲乙胺 NMEA 91.8 5.3 亚硝基二乙胺 NDEA 92.7 4.9 亚硝基二丙胺 NDPA 88.9 5.8 亚硝基二正丁胺 NDBA 84.1 3.2 亚硝基哌啶 NPIP 95.3 9.8 亚硝基吡咯烷 NPYR 93.4 5.3 亚硝基吗啉 NMPH 90.3 7.5 亚硝基二苯胺 NDPH 73.7 9.7 实验谱图 图1.0.5 ug/mL 混合标准工作溶液液相色谱图 ( Email： s s e e r v ice@ag el a . com . cn 网址： w w w .ag ela . com . cn 客服：400-606-8099 ) 图2.水基质空白液相色谱图 图3.0.001 mg/L水基质加标液相色谱图 图4.9种亚硝胺类混合标准工作溶液 GC-MS 色谱图 ( Email： s s e e r v ice@ag el a . com.cn 网址：ww w .agela.com.cn 客服：400-606-8099 ) 图5.NDMA 标准工作溶液 LC-MS/MS 色谱图 图 6.NMEA 标准工作溶液 LC-MS/MS 色谱图 图7.NPYR标准工作溶液 LC-MS/MS 色谱图 图 8.NDEA 标准工作溶液LC-MS/MS色谱图 图 9.NPIP标准工作溶液 LC-MS/MS 色谱图 ( 电话：022-25321032 传真：022-25321033 ) ( Email： s s e e rvice@agela . com.cn 网址： w w w. ag ela . com . cn 客服：400-606-8099 ) 图10.NMPH标准工作溶液 LC-MS/MS 色谱图 图11.NDPA 标准工作溶液 LC-MS/MS色谱图 图12.NDBA标准工作溶液LC-MS/MS 色谱图 图13.NDPH标准工作溶液 LC-MS/MS色谱图 结论 本实验分别建立了水中亚硝胺类化合物的 LC-MS/MS、GC-MS 和 HPLC-UV 的检测方法，并结合固相萃取技术对水中亚硝胺类化合物进行了测定。对于加标量为0.001 mg/L 的水进行了检测，回收率在70%~100%，固相萃取方法稳定并且色谱柱重现性良好，说明本方法能够用于水中亚硝胺类化合物的检测。 ( Email： s s e e r v ice@ag el a . com.cn 网址： w w w .ag ela . com . cn 客服：400-606-8099 ) 附：相关产品 产品名称 规格描述 包装数量 订货号 Venusil MP C18 3 um， 100 A， 3.0×50 mm 1支 VA930503-0 Venusil XBP C18(L) 5 um， 150 A， 4.6×250mm 1支 VX952505-L Cleanert NDMA 500 mg/6 mL 30支/包 ND5006 M08型正压固相萃取装置 8通道，配大体积上样 1台 SPE-M08 保护柱套 适用于4.6×10mm和2.1×10 mm 1支 SH-100 直联式保护柱芯 5um， 150 A； 4.6×10 mm 4支/包 VX950105-LS 保护柱芯 3 um， 100 A； 3.0×10 mm 4支/包 VA930103-0 1.5 mL 样品瓶 短螺纹透明带书写处32×11.6 mm 100/pk 1109-0519 1.5 mL 样品瓶盖 9 mm中心孔蓝盖，红色橡胶/米色 PTFE 隔垫 45°Shore A；1.0 mm 100/pk 0915-1819 Nylon 针式过滤器 单膜， 13 mm， 0.22 um 200个/包 AS021320 一次性注射器 2 mL 无针头 100支/包 LZSQ-2ML 15位氮吹仪 15位 1台 NV15-G ( Email： s s e e r v ice@ag el a . com.cn 网址： w w w. ag ela . com . cn 客服：400-606-8099 ) Email： seservice@agela.com.cn 网址： www.agela.com.cn 客服： 地址：天津经济开发区西区南大街 邮编：