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摘 要： 建立一种紫外检测器（DAD）与荧光检测器（FLD）串联的HPLC法，检测水中痕量的多环芳烃（PAHs）和邻苯二甲酸酯化合物（PAEs）。在所选择的色谱条件下，3种PAHs和4种PAEs可得到完全分离，其中PAHs用FLD检测，PAEs用DAD检测。7种物质的回收率达90.8%以上，相对标准偏差在3.8%-7.2%间。
关键词： 高效液相色谱法；双检测器；多环芳烃；邻苯二甲酸酯
中图分类号：TQ651 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020056－02
0 前言
多环芳烃化合物（PAHs）具有致癌、致畸和致突变毒性，在自然水体中以痕量浓度广泛分布。PAHs类物质的分析常采用二极管阵列检测器（DAD）/高效液相色谱（HPLC）法和荧光检测器（FLD）/高效液相色谱（HPLC）法，后者因其极高灵敏度和良好选择性，成为了PAHs检测的常用方法。邻苯二甲酸酯又称酞酸酯（PAEs），被广泛用作塑料增塑剂。研究结果表明邻苯二甲酸酯类物质具有致畸作用和胚胎毒性，并可影响生物体内分泌，现已将其归为环境雌激素类物质。PAEs类物质的检测方法可采用毛细管气相色谱法、气质联用法、高效液相色谱法等。本文通过实验研究，采用固相萃取法富集样品中的PAHs和PAEs，串联HPLC的DAD和FLD检测器作为分析手段，结合程序变换流动相的HPLC方法，实现了同时对环境水体中痕量PAHs和PAEs进行进行有效的分离和定量分析。该方法准确、快速、简便，提高了检测灵敏度和准确度。
1 实验部分
1.1 仪器
Agilent HP1100高效液相色谱仪，G1315A二极管阵列检测器（DAD），1046A荧光检测器（FLD），G1316A恒温柱箱，HP ChemStation A.06.01数据处理系统；12孔固相萃取器，Oasis HLB固相萃取小柱（6cc/200mg），supelco 6mLC18固相萃取小柱Turbo Vap LV样品浓缩仪。
1.2 试剂
标准样品荧蒽[FLU]、苯并（b）荧蒽[B（b）F]、和苯并（a）芘[B（a）P]以及邻苯二甲酸二甲酯[DMP]、邻苯二甲酸二乙酯[DEP]、邻苯二甲酸二丁酯[DBP]、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯[DEHP]均由国家标准物质研究中心和中国环境监测总站提供。
溶剂甲醇和乙腈（高效液相色谱纯），超纯水。
1.3 色谱条件
图1 DAD和FLD检测器所得混合标样的色谱图
表1 FLD波长设置
Hypersil ODS液相色谱柱；柱温35℃；流速采用1mL/min；流动相为乙腈-水溶液（Solvent D：乙腈，Solvent B：超纯水）；进样量10L；PAEs在受紫外光激发后不会发射荧光，用DAD检测，取最佳波长238nm；PAHs在DAD中也有响应，但因不在最佳检测波长处故响应值较小，用更灵敏的FLD，使各组分处于最佳激发/发射波长处，具体设置见表1，同时采用梯度淋洗，两个检测器采用串联方式，测得混合标样的HPLC谱图见图1。
1.4 流动相的选择
分别使用甲醇－水及乙腈－水溶液为流动相，分别以PAHs和PAEs的分离度及最短的分析时间作为考察指标，确定流动相中甲醇或乙腈的体积分数为80%～100%。
1.5样品的预处理
取250mL的水样，加0.1%的硫酸调pH为3，然后以5mL/min的速度通过活化好的Oasis HLB固相提取小柱，样品富集完后用3mL 5%甲醇清洗杂质，将小柱用氮气干燥10min，再用3mL10%甲醇/90%乙醚洗脱，用样品浓缩仪浓缩后，加0.5mL乙腈定容；同时另取1000mL的水样，加入10%左右的甲醇，以改善吸附剂表面与疏水性组分间的憎水作用，有利于多环芳烃的回收，后以5-8mL/min的速度通过已活化好的C18固相提取小柱，样品富集完后在用氮气干燥10min，再用0.5mL乙腈洗脱，洗脱液与之前处理的溶液合并，上机测定。
2 结果与讨论
2.1 校准曲线及相关系数
经过色谱条件的优化，串联使用DAD和FLD检测器，得到了七种物质的标准色谱图，由数据可以看出，PAHs在DAD和FLD的测定范围内均具有良好的线性相关性，FLD对PAHs的灵敏度为DAD的50-100倍。故选用FLD对含μg·L-1级浓度的3种PAHs样品进行定量分析，而用DAD检测器对PAEs进行定量分析，并借助光谱扫描和标准谱库检索对照法对4种PAEs进行光谱定性。分取不同体积的PAHs和PAEs母液，配制成一系列浓度梯度的标准溶液，依次测定，得出各个浓度的峰面积，以标准溶液的浓度与相应峰面积进行线性拟合，得到回归方程。结果表明4种酞酸酯类化合物及3中多环芳烃类化合物分离检测效果理想，线性良好，相关系数r>0.999。
2.2 回收率、精密度和检测限
将一定量的标准溶液加至超纯水中流经富集柱，经洗脱、浓缩，再进行HPLC分析，平行测定10次，得出PAHs和PAEs的平均回收率及精密度，结果见表4，由数据可见，7种物质的回收率达90.8%以上，相对标准偏差在3.8%-7.2%间，完全达到USEPA规定的RSD＜30%的要求。根据S/N>3时的被检测量可知，各物质的检测限大小与所选择的检测器的性能及检测条件有关。本方法PAHs和PAEs的最小检测限在表2中有所记录。
表2 方法的精密度及加标回收率（n=10）
2.3 流动相的确定
采用体积分数为80%～100%的甲醇-水溶液为流动相分离PAHs和PAEs，结果发现酞酸脂难以达到理想的分离效果；改用体积分数为80%～100%的乙腈-水溶液进行预试，在考虑分离效果的同时，以分析时间最短为目标，加入了梯度洗脱的程序，在分离效果不理想的时间段，适当增大水相比例，最终选择流动相配比见表2。流速采用恒流速的方式，就能使各组分得到有效的分离且尽快的洗脱。
2.4 检测器的串联使用
虽然PAHs在DAD和FLD上均有响应，但响应值大小不同，PAHs有很强的荧光，经用同浓度的混合标准溶液进样，其在荧光区的检测灵敏度是紫外区的10倍～20倍，所以采用荧光检测器检测PAHs；PAEs在受紫外光激发后不会发射荧光，在FLD中不会产生干扰，为了保证一次进样就能对痕量的PAHs和PAEs进行测定，将紫外检测器和荧光检测器串联，并将信号同时分别送入检测器通道，对紫外和荧光信号同时进行监测。实验结果表明，DAD/FLD 串联检测器具有更高的灵敏度和更好的选择性。
3 结论
综上所述，使用DADA/FLD串联检测，在FLD提高仪器灵敏度的同时，DAD能对待测物质进行定性分析，该方法对水样中PAHs和PAEs的回收率达90.8%以上，相对标准偏差在3.8%-7.2%间。实现了同时对环境水体中痕量PAHs和PAEs进行进行有效的分离和定量分析。该方法准确、快速、简便，提高了检测灵敏度和准确度。
参考文献：
[1]闫小华、张毕奎、李焕德等，紫外检测器/荧光检测器串联的HPLC法测定火力发电场环境中的多环芳烃[J].色谱，2000.
[2]李竺、陈玲、郜洪文、袁园、赵建夫，SPE-PDA /FLD串联HPLC法测定水样中痕量多环芳烃[J].环境化学，2006，25（4）：503-507.
[3]陶敬奇、王超英、李碧芳等，固相微萃取-高效液相色谱联用分析环境水样中的痕量多环芳烃[J].色谱，2003，21（6）：599-602.
[4]C18 Bonded Phase[J].1Journal of Chrom atography A，1995，697：165-174.
作者简介：
高宇，女，汉族，甘肃酒泉人，本科，毕业于吉林大学环境工程专业，助理工程师，工作单位：大庆油田有限责任公司供水公司水源开发研究所。
关键词： 高效液相色谱法；双检测器；多环芳烃；邻苯二甲酸酯
中图分类号：TQ651 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020056－02
0 前言
多环芳烃化合物（PAHs）具有致癌、致畸和致突变毒性，在自然水体中以痕量浓度广泛分布。PAHs类物质的分析常采用二极管阵列检测器（DAD）/高效液相色谱（HPLC）法和荧光检测器（FLD）/高效液相色谱（HPLC）法，后者因其极高灵敏度和良好选择性，成为了PAHs检测的常用方法。邻苯二甲酸酯又称酞酸酯（PAEs），被广泛用作塑料增塑剂。研究结果表明邻苯二甲酸酯类物质具有致畸作用和胚胎毒性，并可影响生物体内分泌，现已将其归为环境雌激素类物质。PAEs类物质的检测方法可采用毛细管气相色谱法、气质联用法、高效液相色谱法等。本文通过实验研究，采用固相萃取法富集样品中的PAHs和PAEs，串联HPLC的DAD和FLD检测器作为分析手段，结合程序变换流动相的HPLC方法，实现了同时对环境水体中痕量PAHs和PAEs进行进行有效的分离和定量分析。该方法准确、快速、简便，提高了检测灵敏度和准确度。
1 实验部分
1.1 仪器
Agilent HP1100高效液相色谱仪，G1315A二极管阵列检测器（DAD），1046A荧光检测器（FLD），G1316A恒温柱箱，HP ChemStation A.06.01数据处理系统；12孔固相萃取器，Oasis HLB固相萃取小柱（6cc/200mg），supelco 6mLC18固相萃取小柱Turbo Vap LV样品浓缩仪。
1.2 试剂
标准样品荧蒽[FLU]、苯并（b）荧蒽[B（b）F]、和苯并（a）芘[B（a）P]以及邻苯二甲酸二甲酯[DMP]、邻苯二甲酸二乙酯[DEP]、邻苯二甲酸二丁酯[DBP]、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯[DEHP]均由国家标准物质研究中心和中国环境监测总站提供。
溶剂甲醇和乙腈（高效液相色谱纯），超纯水。
1.3 色谱条件
图1 DAD和FLD检测器所得混合标样的色谱图
表1 FLD波长设置
Hypersil ODS液相色谱柱；柱温35℃；流速采用1mL/min；流动相为乙腈-水溶液（Solvent D：乙腈，Solvent B：超纯水）；进样量10L；PAEs在受紫外光激发后不会发射荧光，用DAD检测，取最佳波长238nm；PAHs在DAD中也有响应，但因不在最佳检测波长处故响应值较小，用更灵敏的FLD，使各组分处于最佳激发/发射波长处，具体设置见表1，同时采用梯度淋洗，两个检测器采用串联方式，测得混合标样的HPLC谱图见图1。
1.4 流动相的选择
分别使用甲醇－水及乙腈－水溶液为流动相，分别以PAHs和PAEs的分离度及最短的分析时间作为考察指标，确定流动相中甲醇或乙腈的体积分数为80%～100%。
1.5样品的预处理
取250mL的水样，加0.1%的硫酸调pH为3，然后以5mL/min的速度通过活化好的Oasis HLB固相提取小柱，样品富集完后用3mL 5%甲醇清洗杂质，将小柱用氮气干燥10min，再用3mL10%甲醇/90%乙醚洗脱，用样品浓缩仪浓缩后，加0.5mL乙腈定容；同时另取1000mL的水样，加入10%左右的甲醇，以改善吸附剂表面与疏水性组分间的憎水作用，有利于多环芳烃的回收，后以5-8mL/min的速度通过已活化好的C18固相提取小柱，样品富集完后在用氮气干燥10min，再用0.5mL乙腈洗脱，洗脱液与之前处理的溶液合并，上机测定。
2 结果与讨论
2.1 校准曲线及相关系数
经过色谱条件的优化，串联使用DAD和FLD检测器，得到了七种物质的标准色谱图，由数据可以看出，PAHs在DAD和FLD的测定范围内均具有良好的线性相关性，FLD对PAHs的灵敏度为DAD的50-100倍。故选用FLD对含μg·L-1级浓度的3种PAHs样品进行定量分析，而用DAD检测器对PAEs进行定量分析，并借助光谱扫描和标准谱库检索对照法对4种PAEs进行光谱定性。分取不同体积的PAHs和PAEs母液，配制成一系列浓度梯度的标准溶液，依次测定，得出各个浓度的峰面积，以标准溶液的浓度与相应峰面积进行线性拟合，得到回归方程。结果表明4种酞酸酯类化合物及3中多环芳烃类化合物分离检测效果理想，线性良好，相关系数r>0.999。
2.2 回收率、精密度和检测限
将一定量的标准溶液加至超纯水中流经富集柱，经洗脱、浓缩，再进行HPLC分析，平行测定10次，得出PAHs和PAEs的平均回收率及精密度，结果见表4，由数据可见，7种物质的回收率达90.8%以上，相对标准偏差在3.8%-7.2%间，完全达到USEPA规定的RSD＜30%的要求。根据S/N>3时的被检测量可知，各物质的检测限大小与所选择的检测器的性能及检测条件有关。本方法PAHs和PAEs的最小检测限在表2中有所记录。
表2 方法的精密度及加标回收率（n=10）
2.3 流动相的确定
采用体积分数为80%～100%的甲醇-水溶液为流动相分离PAHs和PAEs，结果发现酞酸脂难以达到理想的分离效果；改用体积分数为80%～100%的乙腈-水溶液进行预试，在考虑分离效果的同时，以分析时间最短为目标，加入了梯度洗脱的程序，在分离效果不理想的时间段，适当增大水相比例，最终选择流动相配比见表2。流速采用恒流速的方式，就能使各组分得到有效的分离且尽快的洗脱。
2.4 检测器的串联使用
虽然PAHs在DAD和FLD上均有响应，但响应值大小不同，PAHs有很强的荧光，经用同浓度的混合标准溶液进样，其在荧光区的检测灵敏度是紫外区的10倍～20倍，所以采用荧光检测器检测PAHs；PAEs在受紫外光激发后不会发射荧光，在FLD中不会产生干扰，为了保证一次进样就能对痕量的PAHs和PAEs进行测定，将紫外检测器和荧光检测器串联，并将信号同时分别送入检测器通道，对紫外和荧光信号同时进行监测。实验结果表明，DAD/FLD 串联检测器具有更高的灵敏度和更好的选择性。
3 结论
综上所述，使用DADA/FLD串联检测，在FLD提高仪器灵敏度的同时，DAD能对待测物质进行定性分析，该方法对水样中PAHs和PAEs的回收率达90.8%以上，相对标准偏差在3.8%-7.2%间。实现了同时对环境水体中痕量PAHs和PAEs进行进行有效的分离和定量分析。该方法准确、快速、简便，提高了检测灵敏度和准确度。
参考文献：
[1]闫小华、张毕奎、李焕德等，紫外检测器/荧光检测器串联的HPLC法测定火力发电场环境中的多环芳烃[J].色谱，2000.
[2]李竺、陈玲、郜洪文、袁园、赵建夫，SPE-PDA /FLD串联HPLC法测定水样中痕量多环芳烃[J].环境化学，2006，25（4）：503-507.
[3]陶敬奇、王超英、李碧芳等，固相微萃取-高效液相色谱联用分析环境水样中的痕量多环芳烃[J].色谱，2003，21（6）：599-602.
[4]C18 Bonded Phase[J].1Journal of Chrom atography A，1995，697：165-174.
作者简介：
高宇，女，汉族，甘肃酒泉人，本科，毕业于吉林大学环境工程专业，助理工程师，工作单位：大庆油田有限责任公司供水公司水源开发研究所。