液相色譜法測定水中16種多環芳烴的方法優化

應月 何蘇 顧艷

實驗測定過程及多環芳烴特性分析

多環芳烴特性分析。多環芳烴一般是由兩個苯環組成的稠環氫化合物，結構類型有線狀排列、角狀排列、簇狀排列。多環芳烴具有較高的熔點、沸點、是一種有色的晶體物質，帶有辛醇-水分配系數的性質，因為其較低的蒸汽性欲水溶性，廣泛存在于水中與食物油中。目前大多數情況下用來檢測水中是否含有此類元素的方法一般有EPA550、EPA550.1、EPA610。這種測量實驗方式檢測出來的數據會有一些偏差，且在實驗的過程中相關步驟不夠嚴謹，所以現在采用液相色譜法測定水中的多環芳烴。日常用水以及食用油中含有的多環芳烴一旦含量超標，則有可能導致使用者出現癌變現象，已經被發現切確認的500多種致癌物中有多半以上是PAHs的衍生物，當然多環芳烴也是其衍生物，本身熟悉有致癌性、致畸性、致突變性。所以優化檢測方案，規范檢測流程對于健康用水監管來說極為重要。

實驗過程的優化。固相萃取-高效液相色譜法作為當前最為合理且自動化程度高、節約溶劑、萃取效率高等特點于一體的檢測方式來測定水中的16種多環芳烴，得出的檢測結果準確、科學合理、可信度高。實驗過程中首先需要按照要求配置標準儲備液和標準工作液。準備1000mg/L的由1-甲基萘和2-甲基萘，甲醇組成的混合液，然后取少量的甲基萘-甲醇混合液，和多環芳烴混合物配置成標樣溶液，將配好的混合液均分成10ml/g的標準儲備溶液。混合標準工作溶液用水稀釋并定容之后，得到多組不同量的9個混合標準工作溶液。接著準備樣品：自來水、加標樣品1，也就是向一定體積的自來水中加入適量的混合標準儲備液2，控制多環芳烴組的濃度為5ug/L。色譜條件為富集柱，流動相為純水和乙腈，進樣體積為1ml。梯度見下表。分離部分流速為0.6ml/min。溫度：30℃，uv檢測為250nm，不同的被檢測物相應的激發和發射波表數據見下表2。

以上兩個表中詳細記錄了實驗過程中的數據，得到的數據準確科學合理，相對于傳統的檢測方式，此方法具有自動運行，成本低，重現性好，流程可控等優勢。

實驗過程步驟優化及測定結果分析

實驗過程優化。從水中提煉出多環芳烴是檢測是否含有PAHs的關鍵，對于實驗過程中的每一個步驟都應當嚴格把關。也要分析實驗過程，結合多種方式，科學測定水中的多環芳烴含量。分析以上數據可知，在液相色譜法檢測過程中很好的規避了傳統檢測方式中由于旋轉蒸發和氮氣輔助蒸發帶來的誤差，這些不可控誤差都會造成數據的重現性差，而且對于測定的結果不夠準確。此外，在進行具體的檢測過程中對處理好的待測樣進行二次檢查，確保溶劑與溶液配比合理，選擇合適的進樣體積。檢測儀器選擇依據1260液相色譜儀配置的檢測器，可以選用熒光檢測器和DNA檢測器，這兩種檢測器都可以很好的勝任多環芳烴的檢測，使用范圍較廣的為DNA檢測器，為了使其在色譜圖上能夠清晰出現16種多環芳烴的色譜峰，本次實驗采用的為DNA檢測器。

測定結果分析。通過對16種PAHs所存在的理化性質差異進行分析和研究，并在此基礎上對流動相的梯度洗脫條件進行優化，使其能夠在HPLC和UPLC中實現有效分離，具體如圖1所示。通常情況下，苊烯不會發出熒光信號，此時可以選擇紫外檢測器（220nm），而對于其他15種PAHs都會產生相對比較強的熒光信號，可以直接選擇熒光檢測器進行分析。同時結合HPLC和UPLC熒光檢測器所得到的15種PAHs所產生的信號響應來選用具有比較高靈敏度的檢測波長，并把保留時間與檢測波長比較接近的PAHs盡可能選擇統一的發射和激發波長，從而有效避免由于出峰時間偏移而干擾檢測結果。表1描述的是16種PAHs的回收率和精密度。

在檢測的過程中要制定科學的實驗流程，對于每一個涉及到的進樣樣品都要仔細檢查，尤其是對于復雜組的分離，色相色譜要選擇不同的流動性和梯度洗脫的方式來應對復雜組份的有效分離、多次實驗之后，各項數據都能表征該法快速、準確、簡便，可以準確檢測水中16種多環芳烴。