环境水中硝基苯胺检测方案(液相色谱仪)

2 39001woThermo Fisher Scientific，San Jose， CA USA is ISO Certified.S CIENTIFI CPart of Thermo Fisher Scientific 袁斌杨新磊叶明立金燕赛默飞世尔科技(中国)有限公司 Key words： online solid-phase extraction； HPLC； UV detector； drinkingwater； environmental water； aniline； nitroanilines 引言 苯胺类化合物是一种水体污染物，美国EPA规定水中苯胺等5种苯胺类化合物(结构式见图1)所存在的最高限量为1ug/L， 采用GC法进行检测11.2。但GC方法操作费时且过程复杂，同时样品中一些物质对气相色谱柱的损害较大，故液相的应用方法3渐渐增多。 因水中苯胺类化合物的含量很低，直接进样的液相色谱法无法满足要求，而传统的离线样品富集操作繁琐4.5]，本方法利用双三元液相系统，实现在线富集，大大加快了试验过程，操作简单，灵敏度高，试验成本低。 图1.5种苯胺类化合物结构图 仪器： Ultimate DGP 3600系列，包括有带在线脱气单元的双三元梯度泵；带有两个六通阀的柱温箱；紫外检测器；大体积进样器。连接图见图2。 分析柱：Acclaim120A C18 (3pm， 4.6mmx150mm)； 富集柱：SolEx HRP Cartridge (12-14pm， 2.1 mm×20mm)； 柱温：30℃； 检测波长：230mm； 进样量：10mL；流动相组成、流速及洗脱梯度：见表1。 图2.仪器连接图 表1.系统梯度洗脱条件 左泵程序： A=10mM K，HPO(pH=6.5)， B=MeOH 右泵程序： A=water， B=ACN 时间(min) 流速(mL/min) A% B% 备注 流速(mL/min) A% B% 备注 0 2.0 90 10 冲洗SPE柱 1.0 70 30 冲洗分析柱 2 2.0 90 10 1.0 70 30 3 0.5 30 70 1.0 70 30 10 0.5 30 70 平衡SPE柱 1.0 45 55 11 2.0 90 10 载入样品 1.0 30 70 13 2.0 90 10 1.0 30 70 平衡分析柱 15 2.0 90 10 1.0 70 30 将样品通过0.45pm滤膜过滤，待测。 结果和讨论 富集柱的选择 基于大进样体积和目标物的保留性质，试验中研究了不同色谱填料(Mix-Mode WCX-1， PA2， SolEx HRP，lonPacTM NG1)的富集柱对分离的影响。 A. lonPac NG1柱， B. Acclaim PA2柱， C. AcclaimMixed-Mode WCX-1柱， D. SolEx HRP柱 (峰名称：1.苯胺2.对硝基苯胺3.间硝基苯胺4.邻硝基苯胺5.2，4-二硝基苯胺) 图3.不同富集柱对苯胺化合物分离的影响 由图3可以看出，由于苯胺(峰1)极性较弱，在极性固定相(图A、B)上保留较弱。随着苯胺在柱上不断富集而导致其峰展宽，因此在分析柱上则呈现出苯胺的色谱峰严重变形并造成样品损失。在该条件下，在线SPE方法测得苯胺的量为不采用SPE方法测得量的50%左右。 当采用同时具有离子交换和反相分配的杂化固定相(图C)Mix-Mode WCX-1柱在线富集时，苯胺的色谱峰形得到改善，但样品损失仍然较大。当采SolEx HRP柱(图D)时，基于该柱为苯乙烯聚合物且表面覆盖有亲水基团，使得苯胺有合适的保留，呈现出对称的峰形和较高的样品回收率(≥95.0%)。因此采用SolEx HRP做为在线富集柱。 在线SPE流动相的选择 比较了不同溶液对待测化合物在富集柱上的累积影响。结果(图4)表明用10%甲醇-水溶液(图A)与磷酸缓冲液(含10%甲醇，图B)对硝基苯胺类化合物在HRP柱上富集无明显影响，因而在分析柱上的峰形无明显变化。但水对苯胺的峰形有明显拖尾，而用磷酸缓冲液(含10%甲醇)则苯胺峰形对称性明显提高。因此在线SPE流动相采用10mM磷酸缓冲液(pH=6.5)。 图4.不同SPE流动相对苯胺类化合物分离的影响 线性、检出限 在上述色谱条件下，线性浓度进行试验。线性、检出限数据见表2。 表2.5种苯胺类化合物线性、检出限 化合物 回归方程 相关系数 浓度范围 检出限 EPA8131方法检 (pg/L) (pg/L) 出限(pg/L) 苯胺 A=0.3686c-0.1530 0.9999 0.2 2.3 对硝基苯胺 A=0.2290c-0.0830 1.000 0.2 1.0 间硝基苯胺 A=0.4770c+0.0302 1.000 1-100 0.1 3.3 邻硝基苯胺 A=0.5286c-0.0194 1.000 0.1 11.0 2，4-二硝基苯胺 A=0.2432c-0.0252 1.000 0.2 8.9 选取池塘水和自来水进行加标回收试验，试验数据见表3~6，色谱图见图4~7。 图6.池塘水加标样品： A.未加标 B.加标(1.0pg/L) C. 加标(10pg/L) 图7自来水加标样品： A.未加标B.加标(1.0pg/L)C.加标(10ug/L) 使用双梯度泵的其中一个泵作为大体积进样器 如果所需分析的样品量不多，可以不使用自动进样器。而用双梯度泵中的一个泵代替AS-HV。该泵的A及B可放置溶剂，而C可以放置样品。根据泵的流量及时间确定进样量。 注意事项 方法的干扰来自溶剂、试剂中的杂质、玻璃器皿及其他样品的处理过程，所以高灵敏度实验必须使用高纯试剂，实验所需器皿必须仔细清洗干净。 结论 (1)在线SPE (OnLine SPE ) 方法对水中苯胺类化合物的测定可完全满足EPA方法8131的要求。 (2)该方法简单可靠、重现性高，线性好，而且适应性更好。 (3)戴安UltiMate 3000系列双梯度泵配合变色龙软件可以简单、方便地实现OnLine SPE的所有要求。 池塘水样 化合物 测定量(pg/L) 加入量(ug/L) 回收率(%) 加入量(pg/L) 回收率(%) 苯胺 ND 147 104 对硝基苯胺 ND 140 101 间硝基苯胺 ND 1.0 94.2 10 99.7 邻硝基苯胺 ND 105 101 2，4-二基基苯胺 ND 101 98.8 自来水样 化合物 测定量(pg/L) 加入量(pg/L) 回收率(%) 加入量(pg/L) 回收率(%) 苯胺 ND 103 100 对硝基苯胺 ND 127 108 间硝基苯胺 ND 1.0 93.1 10 100 邻硝基苯胺 ND 109 102 2，4-二硝基苯胺 ND 103 100 ( [1 ]A /niline and S elected Derivatives by GasChromatography； U.S. EPA Method 8131，U.S. Environmental Protection Agency：Cincinnati， OH， 1996. ) 212]Brede， C.； Skjevrak，I.； Herikstad， H.Determination of Primary Aromatic Aminesin Water Food Simulant Using Solid-Phase Analytical Derivatization followed byGas Chromatography Coupled with massSpectrometry J. Chromatogr.， A 2003， 983， 35. 3 Jen， J. F； Chang， C. T； Yang，T. C. On-LineMicrodialysis-High-Performance LiquidChromatographic Determination of Aniline and2-Chloroaniline in Polymer Industrial Wastewater，J. Chromatogr.， A 2001， 930， 119. [4] ( C hiang， J . S.； Huang， S. D. Simultaneous Derivatization and Extraction o f Anilines in Waste Water with D i spersive Liquid-Liquid Microextraction Followed by GasChromatography-Mass SpectrometricDetection， Talanta 2008，75，70. ) 5]Sarafraz-Yazdi， A.； Es’haghi， Z. Liquid-Liquid-Liquid Phase Microextraction of AromaticAmines in Water Using Crown Ethers by High-Performance Liquid Chromatography withMonolithic Column， Talanta 2005，66，664. thermoscientific.com C 2012 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. All trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and itssubsidiaries. Specifications， terms and pricing are subject to change. Not all products are available in all countries. Please consult your local sales representative for details. 上海 北京 免费服务热线：上海浦东新金桥路27号6号楼 北京东城区安定门东大街28号 8008105118邮编：201206 雍和大厦西楼F座7层702-715室 4006505118电话：021-68654588 邮编：100007传真：021-64457830 电话：010-84193588传真：010-88370548