土壤中2- 甲基吡啶检测方案(液相色谱仪)

2 结论SCIENTIFICAN_C_LC-58 芳香胺吡啶土壤高效液相色谱法 基于芳香胺和吡啶在环境中的排放及其对人体健康的危害，本文拟采用高效液相色谱法，通过优化实验条件，建立一种同时测定土壤中以2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、间甲苯胺、对甲苯胺为代表的典型吡啶和芳香胺的方法。 引言 苯胺类化合物作为合成中间体在燃料、杀虫剂、橡胶和制药等工业中被广泛使用，进而进入到环境中。由于该类化合物具有特殊恶臭味，且具有潜在的致癌性和致突变性，因此建立一种灵敏、简便、快速，同时测试2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、间甲苯胺、对甲苯胺的方法是十分必要的，其结构式见图1。 目前测定芳香胺和吡啶的方法主要是分光光度法、气相色谱法、离子色谱法和高效液相色谱法..5但是由于分光光度法不能对芳香胺和吡啶进行同时测定；采用气相色谱法通常需要复杂的衍生过程；离子色谱法则在分离上有一定的困难；液相色谱法或液相质谱法尚未报道将这两种化合物同时分离的方法。由于苯胺类化合物和吡啶化合物同时具有紫外吸收，且紫外检测器具有较高的灵敏度，因此本文拟采用高效液相/紫外检测法对土壤中的芳香胺和吡啶进行同时测定。 图1.2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、间甲苯胺、对甲苯胺结构式 仪器 ( Thermo Scientif i c M Di o nexM UltiMateM 3000RS四元系统，包括： ) ( -LGP-3400RS 四元分析泵(具备溶剂脱气功能) ) ( -WPS-3000RS自动进样器(配置100pL定量环) ) ( -TCC-3000RS柱温箱(具备控温功能) ) ( -DAD-3000RSSST (检测池体积2.5pL) ) ( Thermo Scientific Dionex Ch r omeleon 色谱系统控制软件，版 本6.80或以上 ) ( 去离子水， 18.2 MQ-cm (Thermo Scientific G e nPure Pro UV-TOC， P/N 50131948) ) ( 乙腈 (CH，C N )， HPLC 级 (Fisher Chemical， P/N AC610010040) ) ( 醋酸铵 (CH，COONH)，优级纯(上海安谱科学仪器有限公司)乙酸 (CH，COOH)， 优级纯(上海安谱科学仪器有限公司) ) ( 2-甲基吡啶( CAS No.：109-06-8)，3-甲基吡啶 (CAS No.：108 - 99-6)，对甲苯甲 (CAS No.： 106-49-0)，间甲苯胺(CAS No.： 108-44-1)四种标准品均为纯 品 型，购自上海安谱科学 仪器有限公司 ) 标准溶液的制备 标准储备液1 分别准确确取0.1g2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、间甲苯胺、对甲苯胺四种标准品，用甲醇将其定容到10 mL， 得到浓度为 10000 mg/L的单标。分别取1mL 浓度为10000mg/L的单标，用甲醇定容至10mL，得到浓度为1000 mg/L的标准储备液1。 标准工作溶液 分别取1、2、5mL标准储备液1，用甲醇定容至10 mL，得到浓度依次为100、200和500 mg/L的标准溶液.将100、200和500 mg/L的标准溶液逐级稀释，则得到浓度为2、5、10、20、50mg/L的标准溶液。 样品前处理 样品 称取两种不同的土壤各2g，加入10mL甲醇，超声萃取30 min， 经 0.22 um 有机相滤膜过滤，氮吹近干，用甲醇定容至1mL滤液供液相色谱测定。为考察方法的可靠性，本文进行了加标实验，过程如下：称取其中一土壤2g，加入1mL 浓度为 500 mg/L的混标，与样品按照相同步骤同步前处理，得到的理论加标浓度为 50 mg/L。 色谱条件 检测波长的选择 流动相：乙腈/3.85g醋酸铵(含3g乙酸)水溶液(梯度条件见图2) 进样体积：1pl流速：0.4 mL/min柱温：35℃检测：紫外，入260nm 表1.流动相的梯度条件 时间 (min) A：乙腈(%) C：3.85g醋酸铵(含3g乙酸)水溶液(%) 0 5 95 2 5 95 3.5 80 20 3.6 5 95 6 5 95 结果与讨论 流动相的优化 由于目标化合物的结构较为相似，比如间甲苯胺和对甲苯胺，2-甲基吡啶和3-甲基吡啶，在采用甲醇/水或乙腈/水作为流动相很难分开，且峰形严重拖尾。除此之外，本文还尝试采用甲醇/磷酸水溶液和乙腈/磷酸水溶液作为流动相，但是结果都不理想。实验结果表明，采用乙腈/醋酸铵(含乙酸)的效果最好，出峰顺序依次为2-甲基吡啶3-甲基吡啶、对甲苯胺、间甲苯胺。 1A.2-甲基吡定 B.3-甲基吡定 C.对甲苯胺 D.间甲苯胺 图3.2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、对甲苯胺、间甲苯胺的光谱图 由图3可以看出，2-甲基吡啶和3-甲基吡啶的最大吸收波长在260nm左右，而间甲苯胺和对甲苯胺在210 nm 和230 nm 都有较大吸收。由于目标化合物在210 nm 和 230nm 的噪音和基线波动较大，因此选用260 nm 作为检测波长。 方法的重现性、线性范围和检出限 为考察方法的重现性，通过连续进样9次浓度为10 mg/L的混标，得到四个目标化合物保留时间和峰面积的相对标准偏差(RSD)，其色谱图见图4。在优化的实验条件下，四个目标化合物在2—1000 mg/L 范围内均具有良好的线性。以3倍信噪比可计算得到目标化合物的检出限(LOD)，结果见表1。 表1.重现性、线性和检出限 名称 保留时间 RSD(%) 峰面积RSD (%) 线性方程(R) LOD (mg/L) 2-甲基吡啶 0.170 1.117 y=0.1162x+1.9669， R=0.9937 0.15 3-甲基吡啶 0.096 1.126 y=0.1116x+0.9405， R=0.9990 0.26 对甲苯胺 0.034 0.707 y=0.0151x+0.1036，R=0.9997 0.50 间甲苯胺 0.035 1.185 y=0.0137x+0.0976， R²=0.9996 0.51 样品分析 为考察方法的可靠性，本文进行了加标浓度为50 mg/L的实验，见图5，结果表明2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、对甲苯胺和间甲苯胺的回收率依次为101%、89%、74%和86%。表明该方法具有良好的回收率，适用于土壤中 芳香胺和吡啶的测定。另外，为考察芳香胺和吡啶在环境中的分布情况，本文选取了两个不同地点的土壤进行测试，见图6。可见，四种目标化合物在两种不同的土壤中均未检出。 图4.连续进样 10 mg/L 混标的叠加色谱图(n=9) 图5.空白、样品、样品加标(加标浓度为50mg/L)、标样(50mg/L)的色谱图 图6.空白、样品、标样的色谱图 本文以醋酸铵和乙乙为流动相，在6 min内即可完成土壤中2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、对甲苯胺和间甲苯胺四种化合物的测定，重现性和回收率良好，是一种快速灵敏、简便、准确测定土壤中芳香胺和吡啶的方法。 ( 1 . 3 国家环境保护总局有毒化学品管理办公室，化学品毒 性、法规、环境数据手册[M].北京：中国环境科学出 版社， 1992：351. ) ( 2 李伸后、李贵青、黄小刚、刘海喜、王国荣.荧光分析法快速测定天然水样中苯胺。 环 境科学丛刊， 1986， 08. ) ( 3. 3 王艳丽，周阳，李利荣.顶空进样一气相色谱法测定 大气中吡啶的研究，中国环境监测，2013，29：62-64. ) ( 4. 刘鹏，徐烨，郭静.分散液相微萃取一气相色谱法测定水样中六种芳香胺，分析科 学 学报，2011，27：451- 454. ) ( 5. 杉 杨威.气相色谱法测定地表水中吡啶的方法研究与探 讨，绿 色 科技，2014，1：170-171. ) ( 6 . 、闫松，申开.大气中芳香胺及吡啶类化合物的离子色 谱法法定，中国环境监测，2003，19：332-34. ) 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118400 6505118(支持手机用户) ThermoFisher