液相色譜法檢測水中鄰苯二甲酸酯類的方法驗證

＊余維維 王一會 王裕平

（1.黔東南生態環境監測中心 貴州 556000 2.安順生態環境監測中心 貴州 561000 3.貴州應用技術職業學院 黔南州計算機輔助藥物設計與分子模擬重點實驗室 貴州 558000）

鄰苯二甲酸酯（PAEs）也稱酞酸酯，一般難溶于水，易溶于有機溶劑，可增加聚乙烯、聚氯乙烯等高分子塑料產品的可塑性和柔軟性，主要用于增塑劑，普遍用于玩具、洗發水、沐浴露、食品包裝材料、清潔劑以及醫療器械等數百種實際產品中[1]。雖然PAEs是一種至關重要的化工原料，但是根據相關研究發現，該類物質也具有一定的危害性。

尤其是近年來，隨著對流行病學及毒理學的深入研究表明，PAEs對人的機體健康存在多方面的不良影響，比如導致生殖發育毒性、胰島素抵抗、肥胖、神經行為發育異常、哮喘和過敏性疾病，甚至還會引發內分泌系統相關的一系列腫瘤等。

目前，為了滿足人類日益豐富的生活需求，將鄰苯類物質作為塑料產品中的主要增塑劑，使用范圍已經是越來越來廣泛。因此，PAEs與人類接觸的機會也是越來越多。尤其是PAEs往往可以從各種塑料制品中逸出這一特點，同時也非常容易擴散至各類食物中，并通過膳食、飲水等途徑進入人體。所以，現在PAEs與人類健康生活之間的關系已是越來越密切，甚至說是一個至關重要的問題。據相關文獻記載，過量的鄰苯類物質還能給人體和動物體帶來致畸和致癌作用[2-4]。在生活中，對于水體中PAEs的主要污染來源于生產和使用PAEs工廠排放的污水，也源于水體中的塑料產品的污染。

除此之外，常見的PAEs類物質還有鄰苯二甲酸二丁酯（DBP），也稱鄰酞酸二丁酯或1,2-苯二甲酸二丁酯，是硝基纖維素的優良增塑劑，凝膠化能力強，用于硝基纖維素涂料，有良好的軟化作用。穩定性、耐撓曲性、黏結性和防水性均優于其他增塑劑[5]。但是過量的鄰苯二甲酸二丁酯也帶來了一定的危害，如生殖毒性、生長發育毒性和致癌風險等[6-8]。

鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（DEHP）與絕大多數工業上使用的合成樹脂和橡膠均有良好的相容性，但乙酸纖維素、聚乙酸乙烯除外。DEHP在細胞的試驗中表現出雌激素活性，能干擾內分泌系統，可引起嚙齒類動物的肝腫瘤。

根據國家標準規定，對于可觸及大的塑料件中鄰苯二甲酸酯總含量不能超過1000mg·kg-1。在（HJ 572—2010）中也要求，鄰苯二甲酸酯限量應該低于0.1%。因此，對PAEs類物質精準、可靠的檢測已經顯得越來越重要，是急需解決的問題，同時也是本文的研究重點。

1.材料與方法

（1）實驗儀器。高效液相色譜儀（HPLC）Thermo UItiMate 3000型；自動液液萃取儀順昕3000型；C18（250mm×4.6μm×5μm）；容量瓶（1.0mL、10mL、100mL）若干。

（2）實驗試劑。鄰苯二甲酸二丁酯，濃度1000μg·mL-1；鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，濃度1000μg·mL-1；無水硫酸鈉，使用前經500℃灼燒3h；正己烷（色譜純）；二氯甲烷（色譜純）；甲醇（色譜純）；乙腈（色譜純）。

2.方法驗證

（1）流動相的選擇。通過查閱資料和文獻，最終對甲醇、甲醇-水、乙腈和乙腈-水四種不同的流動相進行了篩選，從儀器上的譜圖可看出，從DBP和DEHP的峰響應、譜圖尖銳、是否峰拖尾，最終確定最佳溶劑作為色譜流動相；圖1為相關實驗結果，進樣量均為10μL。

圖1 四種不同流動相下，DBP和DEHP的液相色譜圖

由圖1可知，乙腈溶劑體系要遠遠強于甲醇體系，并且水的加入有利于提高檢測效果，故乙腈-水作為流動相檢測效果是最佳的。圖中第1個最高峰為溶劑雜峰，此時，乙腈-水為流動相的DBP和DEHP流出時間分別為4.2min、9.0min，對應的峰高分別為5.2849mAU、1.3284mAU。兩個峰之間的時間差為4.8min，相比單純的乙腈，增加了2min。因此，在本實驗中，將選擇乙腈-水溶劑體系作為分析DBP和DEHP的流動相。

（2）萃取劑的選擇。向100mL空白水樣中添加了1.00μg·mL-1的DBP和DEHP，加入二氯甲烷和正己烷萃取，按照以上進行前處理。實驗結果表明，二氯甲烷的回收率為DBP：60.29%～74.65%、DEHP：58.92%～77.57%，正己烷的回收率為DBP：81.63%～97.48%、DEHP：83.71%～100.65%，綜上，選擇正己烷作為萃取劑。

（3）萃取體積及次數的選擇。向100mL空白水樣中添加了1.00μg·mL-1的DBP和DEHP，加入10mL、20mL和30mL的正己烷萃取，萃取1次、2次和3次，按上述進行前處理。由表1的實驗結果所示，萃取次數越多，回收率都較高，但是次數越多，對于溶劑的浪費和廢液的處理也是一個大問題，所以本實驗采用20mL溶劑萃取2次作為前處理操作。

表1 萃取體積及次數的回收率（%）

3.分析方法

（1）標準曲線。分別取DBP標準溶液（1000 μg·mL-1）和DEHP標準溶液（1000μg·mL-1）1000μL用甲醇稀釋到10mL容量瓶中定容，稀釋后濃度為100μg·mL-1的中間液，密封，避光保存在-20℃冰箱內備用。

取上述中間液，用甲醇稀釋，分別得到標準系列濃度為0.20μg·mL-1、0.50μg·mL-1、1.00μg·mL-1、2.00μg·mL-1、5.00μg·mL-1、10.0μg·mL-1待用。

接下來，以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，進行繪制標準曲線。試驗得出，DBP和DEHP濃度在0.20～10.0μg·mL-1范圍內，標準曲線的具體檢測數據如表2所示。

表2 DBP和DEHP標準樣品的具體檢測數據

以表2中相應峰面積與濃度之間的關系，進行線性回歸分析，可得以下結果：DBP和DEHP對應的線性回歸方程如式（1）～（2）如圖2所示。

圖2 色譜峰面積與濃度c之間的變化關系

式（1）～（2）的線性相關系數R2分別為0.9996和0.9997。

由以上分析結果可知，該實驗方法對DBP和DEHP的檢測，其線性范圍還是比較寬的，在濃度為0.20～10.0μg·mL-1范圍內，依然可以保持良好的線性關系，R2均在0.999以上。所以，本標準曲線法的可靠性是非常高的，一般情況下，基本無需考慮線性偏離問題。

（2）精密度實驗和回收率實驗分析。為確保檢測方法的精密度與準確度，將分別對DBP和DEHP樣品進行精密度實驗以及回收率實驗分析，同時將檢測數據進行統計學分析，實驗分析結果如表3所示。

表3 DBP和DEHP的相對標準偏差

DBP和DEHP的相對標準偏差（n=7）均低于4.11%，最低檢出濃度分別為0.1μg·L-1和0.2μg·L-1，最低檢出量分別為1×10-10g和2×10-10g。

通過對DBP和DEHP樣品進行回收率實驗分析：向100mL水樣中添加DBP和DEHP各1.00μg，按上述進行前處理操作，實驗結果表明DBP和DEHP的回收率分別為89.67%～94.86%和86.72%～93.71%。故所建立的方法可用于檢測DBP和DEHP在水樣樣品中的含量，完全可以滿足標準要求。

4.結論

通過利用液相色譜儀對DBP和DEHP進行檢測，充分研究了儀器設置參數以及實驗前樣品預處理方法對實驗結果的影響，最終建立了DBP和DEHP在水樣中的殘留精確檢測方法，即量取適當的待測水樣，加入20mL正己烷萃取2次，干燥，濃縮，定容1mL過濾待測，最終使用外標法進行定量分析。本方法下的添加回收試驗中，DBP和DEHP在水樣中的添加回收率分別為89.67%～94.86%和86.72%～93.71%，最低檢出濃度分別為0.1μg·L-1和0.2μg·L-1，最低檢出量分別為1×10-10g和2×10-10g。由此可見，該方法對PAEs類物質在水樣中殘留量的檢測精度是非常高的，可以滿足國家標準的規定，并且分析方法也比較簡單、快捷。同時表明，DBP和DEHP在0.20～10.0μg·mL-1濃度范圍內，兩者的線性相關系數R2均大于0.999；因此用該方法檢測時，為保證標準曲線具有良好的線性，建議盡量將其濃度控制在此范圍內。綜合以上，本研究所建立的分析方法在精密度、靈敏度和準確度均可達到分析要求，可應用于DBP和DEHP在水樣的殘留分析檢測。