高效液相色譜的流動相極性對保留時間的影響

摘要：本文根據國標檢測呋喃丹的方法，通過改變流動相極性，討論了甲醇與水的流動相比例對呋喃丹出峰時間的影響。

關鍵詞：高效液相色譜；呋喃丹；流動相；極性；保留時間

中圖分類號：R123.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2017）03-0196-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.03.107

Abstract：This research has discussed the effect of changing the proportion of methanol and ultra-pure water on the retention time of high performance liquid chromatography，according to the detection method of carbofuran in national standard of drinking water.

Key words：high performance liquid chromatography；carbofuran；Mobile Phase；Polarity；Retention time

1 前言

呋喃丹又名克百威，分子式C12H15NO3（2，3-二氫-2，2-二甲基-7-苯并呋喃基-甲基氨基甲酸酯），是廣泛用于糧食作物的氨基甲酸酯類廣譜性殺蟲劑和殺線蟲劑，呋喃丹在土壤中的殘留期較長（降解半衰期為1～2個月）、在土壤中的移動性能較大（水溶解度為700mg/L），其殘留通過雨水、地表徑流等途徑污染了生活用水及其它水體。

《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）[1]規定呋喃丹限值為0.007mg/L，《生活飲用水標準檢驗法》（GB 5750-2006）[2]中介紹了利用高效液相色譜檢測呋喃丹的方法，本文參照標準規定的方法并根據實際情況將色譜條件進行了優化。

2 實驗原理

在進行高效液相色譜分析時，一個色譜分離的優劣，是由色譜柱的柱容量、被分析組分的分離度和完成分析需要的時間這三個重要特性來評價的。在柱容量恒定，保證完全分離的條件下，如何縮短分析時間，就成為優化色譜分析的重要指標。

2.1 保留時間的影響因素

影響保留時間的因素主要有：a. 流動相的比例與極性；b. 柱子與柱溫；c. 流速；d. 進樣量；e. 輸液系統的壓力。除此之外，pH、離子強度等的微小變化都會引起保留時間的改變，具體的影響因素還要在實際操作中慢慢考察，經過調整后才可以得到較好的色譜條件。在這些影響因素中，一般采用固定流速，改變流動相的比例來調整保留時間。

2.2 流動相極性對分離的影響

極性參數又可稱作極性指數，可以用其表示每種溶劑的洗脫強度的大小，又能反映每種溶劑的選擇性，在反相色譜中，溶劑的極性越大，其洗脫強度越小。多元混合溶劑中，可以通過調整流動相的比例來改變流動相的極性。以甲醇與水為例，甲醇的極性參數是5.1，水的極性參數是10.2，通過甲醇與水的極性參數和比例，可以計算混合溶劑的極性，表1為不同比例的甲醇與水混合后的極性。

3 呋喃丹樣品的測定

3.1 反應機理

樣品經過濾后注入反相HPLC中，其各種組分經梯度洗脫色譜方式分離。經過柱分離后，氨基甲酸酯類化合物與氫氧化鈉發生水解反應，生成的甲胺與鄰苯二醛（OPA）和2-巰基乙醇（MERC）反應生成一種強熒光的異吲哚產物，可用熒光檢測器定量。

3.2 分析條件

3.2.1 儀器與試劑

島津高效液相色譜儀Shimadzu LC-20A 氨基甲酸酯系統；熒光檢測器；色譜柱Inertsil ODS-SP，5?m，4.6×250mm；衍生劑、流動相、上機樣品采用0.45?m過濾膜過濾[3]。

1. 呋喃丹標準品；

甲醇：HPLC級；

超純水；

氫氧化鈉溶液[c（NaOH）=0.05mol/L]：稱取2.0g氫氧化鈉，溶于1000mL超純水中，用0.45?m過濾膜過濾；

2-巰基乙醇乙腈溶液（1+1）：將5mL 2-巰基乙醇和5mL乙腈混合；

四硼酸鈉溶液[c（Na2B4O7）=0.05mol/L]：取19.1g十水四硼酸鈉（Na2B4O7·10H2O）和20mL甲醇，溶于1000mL超純水中；

鄰苯二醛溶液（o-phthaldehyde，OPA）：稱取0.100g鄰苯二醛，溶于10mL甲醇中，加入到1000mL四硼酸鈉溶液中，混合，過濾。然后加入100?L2-巰基乙醇乙腈溶液，混合。

3.2.2 分離條件

流動相 A： 色譜純甲醇； 流動相 B：超純水； 流速：1.0mL/min；

色譜柱：Inertsil ODS-SP，5?m ，4.6×250mm； 柱溫：40℃ ；熒光檢測器檢測波長：Ex：339nm，Em：445nm； 檢測池溫度：40℃；柱后衍生反應條件： CRB-6A 反應箱溫度：95℃ 流動相C：水解反應液C-0.05mol/L NaOH 溶液，流速：0.5mL/min； 流動相D：衍生試劑D-OPA溶劑，流速：0.5ml/min。

3.3 數據討論

流動相比例對保留時間的影響：配制呋喃丹濃度為20μg/mL的標準溶液，進樣量10?L，其他分析條件恒定，改變流動相的比例，得出下圖的分析結果：

從圖1、圖2、圖3比較看出，隨著流動相中水的比例的增加，呋喃丹的出峰時間不斷推后。

4 結語

根據實驗結果，考慮出峰時間和分離度，最佳方案為選取甲醇和水體積比80∶20作為分析條件，分析時間設定為6min，實驗中采用的呋喃丹檢測方法保留時間4.939min，比《生活飲用水標準檢驗法》（GB 5750—2006）中介紹的呋喃丹檢測方法的保留時間8.265min提前，縮短了分析時間。在實際操作中，如果分析樣品時出現重疊峰，可以適當改變流動相的比例，以調節出峰時間和分離度，使數據更準確。實驗中采用二元高壓梯度系統，相對于國標的四元低壓梯度方法流量控制精度高，混合效率好，梯度組成精確，重現性好，適合分析成分組成復雜的樣品。實驗表明，該方法靈敏度高，選擇性好，保留時間、峰面積重現性良好，線性相關系數 R>0.999，滿足水質檢測對分析方法靈敏、準確、快速的要求，可更好地服務于水質監測工作，確保供水安全。

參考文獻

[1] GB 5749—2006.生活飲用水衛生標準[S].

[2] GB/T 5750—2006.生活飲用水標準檢驗法[S].

[3] 劉珍.化驗員讀本-儀器分析[M].北京：化學工業出版社，2007.

收稿日期：2017-05-03

作者簡介：李秀川（1986-），女，本科，華南師范大學，水質檢驗助理工程師。