固相萃取--氣相色譜--質(zhì)譜法測(cè)定水中33種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物

孫靜靜　沈惟龍

摘 要：建立固相萃取，氣相色譜--質(zhì)譜儀，內(nèi)標(biāo)法測(cè)定水中33種有機(jī)氯農(nóng)藥（Organochlorine Pesticides，OCPs）和氯苯類化合物（Chlorobenzenes，CBs）的測(cè)定方法。目標(biāo)化合物經(jīng)有機(jī)溶劑萃取后經(jīng)KB-35MS毛細(xì)管柱分離。33種OCPs和CBs在濃度20～1000?g/L范圍內(nèi)與其峰面積呈良好線性關(guān)系，線性系數(shù)為0.9967～0.9999，檢出限在0.006～0.042?g/L之間。加標(biāo)回收率為46.9%～93.1%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.8%～12.4%（n=6）。

關(guān)鍵詞：固相萃取;氣相色譜--質(zhì)譜儀;有機(jī)氯農(nóng)藥;氯苯類化合物

Abstract：A method for determining 33 Organochlorine Pesticides （OCPs） and Chlorobenzenes（CBs）in water sourec? by solid phase extraction（SPE） -gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry （ GC-MS/MS） was established.KB-35MS capillary column was used for separation . The concentration of OCPs and CBs were linearly related to its peak area in the rang of 20～1000 ?g/L. Te detection limit was between 0.006～0.042?g/L.The values of recovery found by standard addition method were in the rang of 46.9%～93.1% and the values of RSDs（n=6）in the rang of .8%～12.4%（n=6）.

Keyword：Solid-Phase Extraction;GC--MS;OCPs;CBs

有機(jī)氯農(nóng)藥（OCPs）和氯苯類化合物（CBs）被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、助劑等領(lǐng)域。常用的有機(jī)氯農(nóng)藥有蒸氣壓低、揮發(fā)性小、疏水性和毒性強(qiáng)、不易被生物體酶系降解等特性;有些有機(jī)氯農(nóng)藥，如DDT能懸浮水層表面，并隨水分子一起蒸發(fā)到其他地方造成污染。OCPs和CBs在自然界中易通過食物鏈傳遞或生物富集得以積累、擴(kuò)散，對(duì)人體和環(huán)境造成危害[1]。水中OCPs和CBs屬于微痕量物質(zhì)，對(duì)其測(cè)定多對(duì)水樣進(jìn)行富集。常用的試樣制備方法有液液萃取、固相萃取、固相微萃取等，萃取的樣品經(jīng)氣相色譜、高效液相色譜、氣相/液相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用等儀器進(jìn)行檢測(cè)。液液萃取通過有機(jī)溶劑能使目標(biāo)化合物得到充分的提取，但該法操作復(fù)雜、溶劑消耗大;固相萃取是基于液--固分離萃取原理達(dá)到目標(biāo)物的萃取，具有回收率高、溶劑消耗少、安全性高、重復(fù)性好、避免乳化等優(yōu)點(diǎn);固相微萃儀是由萃取頭纖維吸附目標(biāo)化合物，通過熱解析或溶解釋放進(jìn)入儀器一起檢測(cè)，優(yōu)點(diǎn)在于操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、不使用有機(jī)溶劑且樣品用量少、適用于目標(biāo)化合物的微量和痕量分析，但該法對(duì)前處理儀器要求較高、對(duì)揮發(fā)性差的目標(biāo)化合物分析效果不理想、定量重復(fù)性差、使用范圍窄[2～5]。本文是對(duì)33種OCPs和CBs進(jìn)行分析，故選用固相萃取法以滿足多組分的定量，并比較兩種洗脫液丙酮/正己烷（1：9）、正己烷的回收效果，洗脫液經(jīng)正己烷濃縮定容后經(jīng)GC-MS分析測(cè)定組分含量。

1 試驗(yàn)

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀器

島津GCMS-QP2010 SE氣相色譜--質(zhì)譜儀;島津AOC-20i自動(dòng)進(jìn)樣器;上海梓桂儀器有限公司干式氮吹儀;美國(guó)安捷倫弗羅里硅土柱，固相萃取柱。

1.1.2 試劑

內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液/使用液：甲醇中氘代1，4-二氯苯，氘代菲，氘代屈，1000mg/L，用甲醇配成40.0mg/L的使用液。標(biāo)準(zhǔn)溶液：丙酮中33種有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（TMstandard），100mg/L。替代物標(biāo)準(zhǔn)溶液（丙酮中四氯間二甲苯和十氯聯(lián)苯），10mg/L。無水硫酸鈉、氯化鈉，購(gòu)自國(guó)藥;正己烷為農(nóng)殘級(jí)，購(gòu)自天津科密歐;丙酮、甲醇、乙酸乙酯為農(nóng)殘級(jí)，二氯甲烷（色譜純），均購(gòu)自天津光復(fù)精細(xì)化工。

1.2 儀器條件

1.2.1 氣相色譜條件

氣相色譜儀條件：進(jìn)樣口溫度250℃;柱流量（恒流模式）：1.2mL/min;質(zhì)譜柱：KB-35MS 毛細(xì)管柱（30m× 0.25mm×0.25?m，固定相為35%苯基甲基聚硅氧烷）;升溫程序：初始溫度80℃，保持1min，以20℃/min的速度升至150℃，以6℃/min的速度升至300℃，保持5min;

吹掃流量：3mL/min，不分流進(jìn)樣。

1.2.2 質(zhì)譜儀條件

質(zhì)譜條件：數(shù)據(jù)采集方式：選擇離子掃描（SIM）;離子化能量：70eV;質(zhì)量范圍：45～550u;離子源溫度230℃，

接口溫度280℃，溶劑延遲3min。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將標(biāo)準(zhǔn)溶液和替代物（1.1.2）用甲醇配成20.0、50.0、

100、200、500、1000?g/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別加入內(nèi)標(biāo)使用液（40.0mg/L），使其終濃度為100?g/L。按照儀器條件進(jìn)行分析，得到不同質(zhì)量濃度目標(biāo)化合物的質(zhì)譜圖。以目標(biāo)化合物和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量濃度的比值為橫坐標(biāo)，以兩者質(zhì)量離子相應(yīng)的比值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 試樣的制備

量取200.0mL水樣，加入10mL甲醇，加20.0?L替代物標(biāo)液（1.1.2），混勻。依次用5mL乙酸乙酯、5mL甲醇和10mL水，以5mL/min的流速活化固相萃取小柱。使水樣以10mL/min的流速通過固相萃取小柱，上樣完畢后用10mL水淋洗固相萃取小柱，抽干小柱。依次用2.5mL乙酸乙酯、5mL二氯甲烷洗脫固相萃取小柱（流速約5mL/min），

收集洗脫液至濃縮管中。將洗脫液經(jīng)干燥柱并用少量二氯甲烷洗滌濃縮管2～3次，將洗脫液一并過干燥柱脫水，收集所有洗脫液至濃縮管，濃縮至約3mL。萃取液經(jīng)弗羅里硅土柱凈化：用8mL正己烷浸潤(rùn)，液面消失前萃取液移入柱上，用1～2mL正己烷洗滌濃縮管（洗滌液一并上柱），10mL丙酮/正己烷（1：9）、正己烷洗脫。收集所有洗脫液并濃縮至<1mL，加入5?L內(nèi)標(biāo)使用液，用正己烷定容至1.0mL，移入自動(dòng)進(jìn)樣小瓶，待測(cè)[6]。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜的優(yōu)化

按照1.2儀器條件，在選擇離子掃描模式下，33種OCPs和CBs、3種內(nèi)標(biāo)物和2種替代物可在KB-35MS上38min內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的基線分離，得其總離子流量圖（見圖1）及其保留時(shí)間（見表2）。各峰號(hào)所對(duì)應(yīng)的化合物同表1。

2.2 洗脫液的選擇

對(duì)0.20?g/L、2.50?g/L兩加標(biāo)樣品按照1.4進(jìn)行制備測(cè)定，比較洗脫液丙酮/正己烷（1：9）、正己烷制備樣品的回收率（見表1），選用這兩種洗脫液洗脫測(cè)定，均能滿足對(duì)各OCPs和 CBs的回收率要求，對(duì)這33種組分而言，正己烷對(duì)其回收率更高，因此選用該洗脫液進(jìn)行后續(xù)測(cè)定。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限

進(jìn)樣量1?L，內(nèi)標(biāo)法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明在20～ 1000?g/L的濃度范圍內(nèi)，33種OCPs和CBs的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9967～0.9999，均大于0.995（見表2）。

根據(jù)《HJ 168-2010環(huán)境檢測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》附錄A中1.1.1測(cè)定33種目標(biāo)化合物的檢出限，發(fā)現(xiàn)空白試驗(yàn)無目標(biāo)物質(zhì)，按照樣品分析的步驟（1.4），對(duì)濃度為方法檢出限為3倍的樣品進(jìn)行n（n=7）次平行測(cè)定，計(jì)算n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差，檢出限為0.006～0.042?g/L（見表2）。

2.4 精密度和準(zhǔn)確度

對(duì)濃度為0.2?g/L、2.5?g/L的加標(biāo)樣品按試樣全過程測(cè)定6次，0.2?g/L的加標(biāo)樣品測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.9%～12.4%（n=6），2.5?g/L的加標(biāo)樣品RSD為0.8%～ 9.6%（n=6）（見表3），能夠滿足定量分析的要求。

2.5 樣品分析

按照同樣的試樣處理方法，測(cè)定淄博某廠廢水，測(cè)得1，2，4-三氯苯、甲體六六六、乙體六六六、硫丹1、甲氧滴滴涕濃度分別為0.18、0.25、0.14、0.26、0.31?g/L，其他目標(biāo)化合物均未檢出。

3 討論

本研究采用固相萃取法萃取水中目標(biāo)化合物，經(jīng)氣相色譜--質(zhì)譜儀，內(nèi)標(biāo)法建立水中33種OCPs和 CBs的檢測(cè)方法。本文比較了丙酮/正己烷（1：9）和正己烷兩種洗脫液的洗脫效果，試驗(yàn)證明正己烷洗脫效果更好，且可避免丙酮與水互溶引入水造成萃取不純的問題。試驗(yàn)過程加入替代物，測(cè)定其回收率作為質(zhì)控措施，替代物回收率均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。試驗(yàn)證明該法能夠滿足33種OCPs和 CBs的定性定量檢測(cè)，檢出限、精密度、準(zhǔn)確度等特性指標(biāo)均滿足要求。

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