環(huán)境激素作為 21 世紀(jì)全球主要的環(huán)境問題之一,已對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)以及全人類構(gòu)成潛在威脅,因此消除環(huán)境激素的影響已成為目前研究的熱點(diǎn)。鄰苯二甲酸酯( 又稱酞酸酯,PAEs) 類環(huán)境激素是生產(chǎn)量大、應(yīng)用面廣的人工合成有機(jī)化合物之一。PAEs急性毒性雖然不明顯,但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明它們具有致突、致畸和致癌作用[1]。每年全世界生產(chǎn)的數(shù)百萬噸PAEs 大部分都進(jìn)入了水環(huán)境中,它們的濃度較低,一般只有 10 - 9數(shù)量級(jí)[2],但由于它們?cè)谏矬w內(nèi)中度蓄積性[3],水環(huán)境中長期廣泛存在的 PAEs 將會(huì)對(duì)水生生物,進(jìn)而對(duì)人類產(chǎn)生更大危害。因 此 水 環(huán) 境 中PAEs 的污染情況成為人們廣泛關(guān)注的問題。本文采用硅膠柱凈化樣品后進(jìn)行氣相色譜 - 質(zhì)譜( GC - MS)法測(cè)定,建立了實(shí)驗(yàn)室常用的 3 種不同水中 16 種鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定方法,該方法以內(nèi)標(biāo)法定量,并且以其方便、快捷和靈敏度高的特性,可適用于實(shí)驗(yàn)室水中鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定。 1 材料與方法 1. 1 樣品 實(shí)驗(yàn)室常見的 3 種水: 自來水、去離子水、超純水。自來水: 打開實(shí)驗(yàn)室自來水水龍頭,讓水自然流下幾分鐘,然后用事先烤好的玻璃容器接收水樣大約 50. 0 ml。去離子水: 去離子水為實(shí)驗(yàn)室自購,以最近時(shí)間段送來的去離子水作為待測(cè)樣。超純水:超純水由實(shí)驗(yàn)室去離子水經(jīng)過雙蒸餾后制得的水,再通過 millipore 純水機(jī)過濾后所得的水。 1. 2 儀器與試劑 6890GC - 5975i MS 氣相色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用儀( 美國 Agilent 公司) ; 漩渦混合器( 上海精科公司) ; 超聲波清洗器( 江蘇昆山市超聲儀器有限公司) ; HGC 型氮吹儀( 美國 Organomation 公司) ; SC -3616 低速離心機(jī)( 科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司) ; SILICA /PSA 混合玻璃固相萃取柱 ( 規(guī) 格:1. 0 g /6 ml,杭州富??萍挤?wù)有限公司) 。二氯甲烷( 批號(hào): D1777) 、乙腈( 批號(hào): 1747630433) 和丙酮( 批號(hào): 090730) 均為色譜純; 16 種 PAEs 混合標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液( 1 000 mg /L,北京迪馬科技公司) ; D4 - 鄰苯二甲酸二( 2 - 乙基) 己酯內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品( D4 - DEHP,德國 DrEhrenstorfer GmbH 公 司) ,臨用前用正己烷稀釋至10. 0 mg /L。 1. 3 方法 1. 3. 1 實(shí)驗(yàn)過程中空白的控制 PAEs 增塑劑廣泛應(yīng)用于塑料和橡膠制品,其接觸性的交叉污染無時(shí)不在,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中的分析空白極難控制。為降低實(shí)驗(yàn)污染,實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)避免使用塑料制品,盡可能的完全采用玻璃制品; 實(shí)驗(yàn)器皿用洗衣粉洗滌后,在配制的洗液中浸泡過夜,自來水洗凈,再依次用去離子水、超純水淋洗,在 300 ℃ 馬弗爐中烘烤 2 h,冷卻后,將其移至不銹鋼托盤,表面裸露部分用錫箔紙包裹。處理好的待測(cè)樣品裝進(jìn)樣品瓶后,為降低瓶蓋內(nèi)塑料 墊 的 污 染,應(yīng)將瓶蓋內(nèi)的塑料墊更換為錫箔紙。 1. 3. 2 樣品處理 取 20 ml 水樣加 100 μl D4 - 鄰苯二甲酸二( 2 - 乙基) 己酯應(yīng)用液( 10. 0 mg /L) 混勻。取 SILICA /PSA 玻璃混合型固相萃取柱,依 次 用5. 0 ml二氯甲烷、5. 0 ml 乙腈、5. 0 ml 重蒸水活化柱子,然后取上述 20 ml 水樣加到柱子上自然下滴過柱,待水樣品完全過柱后,抽真空 5 min,除去柱子中水分,再用 5. 0 ml 乙腈洗脫并收集,洗脫液在 50. 0 ℃水浴中用氮?dú)獯抵两?,然后用少量丙酮助溶后,用正己烷定容?1. 0 ml,樣液供 GC - MS 分析,內(nèi)標(biāo)法定量。 1. 3. 3 儀 器 條 件 色 譜 柱: DB - 5MS ( 30 m ×0. 25 mm,0. 25 μm) ; 升溫 程 序: 初 溫 60 ℃,保 持1 min,以 20 ℃ /min 升至 220 ℃,再以 5 ℃ /min 升至290 ℃保持 2 min,290 ℃后運(yùn)行 2 min。進(jìn)樣口溫度:260 ℃ ; 電離方式: EI 源,70 eV; 離子源溫度: 230 ℃ ;進(jìn)樣方式: 不分流進(jìn)樣。 1. 3. 4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取 1. 0 ml 1 000 mg /L 的PAEs( 16 種) 于 100. 0 ml 容量瓶中,用正己烷稀釋至刻度,其濃度為 10. 0 mg /L 作為標(biāo)準(zhǔn)中間液。分別取10. 0 mg /L 的 PAEs( 16 種) 標(biāo) 準(zhǔn) 中 間 液 0. 05 ml、0. 10 ml、0. 30 ml、0. 50 ml 和1. 00 ml,于10. 0 ml 容量瓶中,用正己烷稀釋至刻度,配制成濃度分別為0. 05 mg /L、0. 1 mg /L、0. 3 mg /L、0. 5 mg /L、1. 0 mg /L的 PAEs( 16 種) 應(yīng)用液。 2 結(jié) 果 2. 1 測(cè)定條件的選擇 本實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜 - 質(zhì)譜法測(cè)定,選擇離子監(jiān)測(cè)( SIM) 模式,內(nèi)標(biāo)法定量,可以很好的避免樣品處理過程中樣品損失帶來的測(cè)定誤差。本實(shí)驗(yàn)中不同 PAEs 組分的保留時(shí)間、掃描離子及定量離子見表 1。 2. 2 色譜柱的選擇 由于 PAEs 類化合物是一類極性較弱、沸點(diǎn)較高的化合物,應(yīng)該選擇弱極性或者非極性的固定相。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),氣相色譜 - 質(zhì)譜檢測(cè)該類化合物時(shí)較常用的色譜柱是 DB - 5MS,而DB - 5MS 是苯基亞芳基聚合物做固定相,具有弱極性、極低的色譜柱流失等特性,是理想的 GC - MS 色譜柱[4 - 6],故本實(shí)驗(yàn)中選擇了 DB - 5MS 色譜柱作為測(cè)定時(shí)的色譜柱,16 種 PAEs 色譜圖見圖 1。由圖 1 可以看出,采用該色譜柱對(duì) 16 種 PAEs 進(jìn)行分離時(shí),不同組分的化合物均得到較好的分離,可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。 2. 3 實(shí)際樣品的測(cè)定 本文測(cè)定了實(shí)驗(yàn)室常用的 3種水中鄰苯二甲酸酯類化合物,其色譜圖見圖 2,3 種不同水測(cè)定結(jié)果如下: 在這 3 種水中均檢出了 DIBP、DBP 和 DEHP,其含量水平分別為: 去離子水檢出量高于自來水,超純水檢出含量高于去離子水。究其原因主要是: 每年全世界生產(chǎn)的數(shù)百萬噸 PAEs 大部分都進(jìn)入了水環(huán)境中,水源水受到污染,并且目前多數(shù)管路是塑料管,塑料管中均含有 PAEs,隨著時(shí)間的延長,部分 PAEs 會(huì)遷移至水體中,但量是極低的,并且在取水樣的時(shí)候,讓水自然流出幾分鐘,這也降低了其 PAEs 的含量。而去離子水是相對(duì)靜止的存放在塑料中,故其含量略高于自來水中塑化劑的含量。如前所述,超純水是由去離子水經(jīng)過雙蒸餾器( 二次蒸餾)制得的水再經(jīng)過純水機(jī)過濾所得,在雙蒸餾的過程中,管路之間連接的均是塑料管,在高溫下,塑料管中的 PAEs 更易于遷移出來,故超純水的塑化劑的含量是最高的,又由于在塑料成型的過程中,添加塑化劑最常見的是 DEHP,所以在超純水中 DEHP 的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自來水和去離子水。 2. 4 方法的回收率及精密度考查 按上述試驗(yàn)條件,分別選擇0. 1 mg /L、0. 5 mg /L、1. 0 mg /L 3 種濃度對(duì)自來水樣品進(jìn)行 加 標(biāo) 回 收 試 驗(yàn),得 到 回 收 率 為81. 8% ~ 104. 0% ,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差( RSD) 為 3. 1% ~10. 1% ( 表 2) 。 2. 5 線性關(guān)系及檢出限 本實(shí)驗(yàn)中 16 種 PAEs 的線性范圍為 0. 25 mg /L ~ 10 mg /L 時(shí),線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)( r) 為 0. 998 9 ~ 0. 999 8,檢出限為0. 03 mg /L ~0. 10 mg /L( 表 3) 。 3 結(jié) 論 本實(shí)驗(yàn)建立了水中 16 種鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定,并對(duì)實(shí)驗(yàn)室常用的 3 種水進(jìn)行了 PAEs 的測(cè)定,檢測(cè)結(jié)果中 PAEs 的遷移規(guī)律與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相符合。
,環(huán)境激素作為 21 世紀(jì)全球主要的環(huán)境問題之一,已對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)以及全人類構(gòu)成潛在威脅,因此消除環(huán)境激素的影響已成為目前研究的熱點(diǎn)。鄰苯二甲酸酯( 又稱酞酸酯,PAEs) 類環(huán)境激素是生產(chǎn)量大、應(yīng)用面廣的人工合成有機(jī)化合物之一。PAEs急性毒性雖然不明顯,但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明它們具有致突、致畸和致癌作用[1]。每年全世界生產(chǎn)的數(shù)百萬噸PAEs 大部分都進(jìn)入了水環(huán)境中,它們的濃度較低,一般只有 10 - 9數(shù)量級(jí)[2],但由于它們?cè)谏矬w內(nèi)中度蓄積性[3],水環(huán)境中長期廣泛存在的 PAEs 將會(huì)對(duì)水生生物,進(jìn)而對(duì)人類產(chǎn)生更大危害。因 此 水 環(huán) 境 中PAEs 的污染情況成為人們廣泛關(guān)注的問題。本文采用硅膠柱凈化樣品后進(jìn)行氣相色譜 - 質(zhì)譜( GC - MS)法測(cè)定,建立了實(shí)驗(yàn)室常用的 3 種不同水中 16 種鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定方法,該方法以內(nèi)標(biāo)法定量,并且以其方便、快捷和靈敏度高的特性,可適用于實(shí)驗(yàn)室水中鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定。 1 材料與方法 1. 1 樣品 實(shí)驗(yàn)室常見的 3 種水: 自來水、去離子水、超純水。自來水: 打開實(shí)驗(yàn)室自來水水龍頭,讓水自然流下幾分鐘,然后用事先烤好的玻璃容器接收水樣大約 50. 0 ml。去離子水: 去離子水為實(shí)驗(yàn)室自購,以最近時(shí)間段送來的去離子水作為待測(cè)樣。超純水:超純水由實(shí)驗(yàn)室去離子水經(jīng)過雙蒸餾后制得的水,再通過 millipore 純水機(jī)過濾后所得的水。 1. 2 儀器與試劑 6890GC - 5975i MS 氣相色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用儀( 美國 Agilent 公司) ; 漩渦混合器( 上海精科公司) ; 超聲波清洗器( 江蘇昆山市超聲儀器有限公司) ; HGC 型氮吹儀( 美國 Organomation 公司) ; SC -3616 低速離心機(jī)( 科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司) ; SILICA /PSA 混合玻璃固相萃取柱 ( 規(guī) 格:1. 0 g /6 ml,杭州富裕科技服務(wù)有限公司) 。二氯甲烷( 批號(hào): D1777) 、乙腈( 批號(hào): 1747630433) 和丙酮( 批號(hào): 090730) 均為色譜純; 16 種 PAEs 混合標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液( 1 000 mg /L,北京迪馬科技公司) ; D4 - 鄰苯二甲酸二( 2 - 乙基) 己酯內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品( D4 - DEHP,德國 DrEhrenstorfer GmbH 公 司) ,臨用前用正己烷稀釋至10. 0 mg /L。 1. 3 方法 1. 3. 1 實(shí)驗(yàn)過程中空白的控制 PAEs 增塑劑廣泛應(yīng)用于塑料和橡膠制品,其接觸性的交叉污染無時(shí)不在,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程中的分析空白極難控制。為降低實(shí)驗(yàn)污染,實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)避免使用塑料制品,盡可能的完全采用玻璃制品; 實(shí)驗(yàn)器皿用洗衣粉洗滌后,在配制的洗液中浸泡過夜,自來水洗凈,再依次用去離子水、超純水淋洗,在 300 ℃ 馬弗爐中烘烤 2 h,冷卻后,將其移至不銹鋼托盤,表面裸露部分用錫箔紙包裹。處理好的待測(cè)樣品裝進(jìn)樣品瓶后,為降低瓶蓋內(nèi)塑料 墊 的 污 染,應(yīng)將瓶蓋內(nèi)的塑料墊更換為錫箔紙。 1. 3. 2 樣品處理 取 20 ml 水樣加 100 μl D4 - 鄰苯二甲酸二( 2 - 乙基) 己酯應(yīng)用液( 10. 0 mg /L) 混勻。取 SILICA /PSA 玻璃混合型固相萃取柱,依 次 用5. 0 ml二氯甲烷、5. 0 ml 乙腈、5. 0 ml 重蒸水活化柱子,然后取上述 20 ml 水樣加到柱子上自然下滴過柱,待水樣品完全過柱后,抽真空 5 min,除去柱子中水分,再用 5. 0 ml 乙腈洗脫并收集,洗脫液在 50. 0 ℃水浴中用氮?dú)獯抵两?,然后用少量丙酮助溶后,用正己烷定容?1. 0 ml,樣液供 GC - MS 分析,內(nèi)標(biāo)法定量。 1. 3. 3 儀 器 條 件 色 譜 柱: DB - 5MS ( 30 m ×0. 25 mm,0. 25 μm) ; 升溫 程 序: 初 溫 60 ℃,保 持1 min,以 20 ℃ /min 升至 220 ℃,再以 5 ℃ /min 升至290 ℃保持 2 min,290 ℃后運(yùn)行 2 min。進(jìn)樣口溫度:260 ℃ ; 電離方式: EI 源,70 eV; 離子源溫度: 230 ℃ ;進(jìn)樣方式: 不分流進(jìn)樣。 1. 3. 4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取 1. 0 ml 1 000 mg /L 的PAEs( 16 種) 于 100. 0 ml 容量瓶中,用正己烷稀釋至刻度,其濃度為 10. 0 mg /L 作為標(biāo)準(zhǔn)中間液。分別取10. 0 mg /L 的 PAEs( 16 種) 標(biāo) 準(zhǔn) 中 間 液 0. 05 ml、0. 10 ml、0. 30 ml、0. 50 ml 和1. 00 ml,于10. 0 ml 容量瓶中,用正己烷稀釋至刻度,配制成濃度分別為0. 05 mg /L、0. 1 mg /L、0. 3 mg /L、0. 5 mg /L、1. 0 mg /L的 PAEs( 16 種) 應(yīng)用液。 2 結(jié) 果 2. 1 測(cè)定條件的選擇 本實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜 - 質(zhì)譜法測(cè)定,選擇離子監(jiān)測(cè)( SIM) 模式,內(nèi)標(biāo)法定量,可以很好的避免樣品處理過程中樣品損失帶來的測(cè)定誤差。本實(shí)驗(yàn)中不同 PAEs 組分的保留時(shí)間、掃描離子及定量離子見表 1。 2. 2 色譜柱的選擇 由于 PAEs 類化合物是一類極性較弱、沸點(diǎn)較高的化合物,應(yīng)該選擇弱極性或者非極性的固定相。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),氣相色譜 - 質(zhì)譜檢測(cè)該類化合物時(shí)較常用的色譜柱是 DB - 5MS,而DB - 5MS 是苯基亞芳基聚合物做固定相,具有弱極性、極低的色譜柱流失等特性,是理想的 GC - MS 色譜柱[4 - 6],故本實(shí)驗(yàn)中選擇了 DB - 5MS 色譜柱作為測(cè)定時(shí)的色譜柱,16 種 PAEs 色譜圖見圖 1。由圖 1 可以看出,采用該色譜柱對(duì) 16 種 PAEs 進(jìn)行分離時(shí),不同組分的化合物均得到較好的分離,可以滿足實(shí)驗(yàn)要求。 2. 3 實(shí)際樣品的測(cè)定 本文測(cè)定了實(shí)驗(yàn)室常用的 3種水中鄰苯二甲酸酯類化合物,其色譜圖見圖 2,3 種不同水測(cè)定結(jié)果如下: 在這 3 種水中均檢出了 DIBP、DBP 和 DEHP,其含量水平分別為: 去離子水檢出量高于自來水,超純水檢出含量高于去離子水。究其原因主要是: 每年全世界生產(chǎn)的數(shù)百萬噸 PAEs 大部分都進(jìn)入了水環(huán)境中,水源水受到污染,并且目前多數(shù)管路是塑料管,塑料管中均含有 PAEs,隨著時(shí)間的延長,部分 PAEs 會(huì)遷移至水體中,但量是極低的,并且在取水樣的時(shí)候,讓水自然流出幾分鐘,這也降低了其 PAEs 的含量。而去離子水是相對(duì)靜止的存放在塑料中,故其含量略高于自來水中塑化劑的含量。如前所述,超純水是由去離子水經(jīng)過雙蒸餾器( 二次蒸餾)制得的水再經(jīng)過純水機(jī)過濾所得,在雙蒸餾的過程中,管路之間連接的均是塑料管,在高溫下,塑料管中的 PAEs 更易于遷移出來,故超純水的塑化劑的含量是最高的,又由于在塑料成型的過程中,添加塑化劑最常見的是 DEHP,所以在超純水中 DEHP 的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自來水和去離子水。 2. 4 方法的回收率及精密度考查 按上述試驗(yàn)條件,分別選擇0. 1 mg /L、0. 5 mg /L、1. 0 mg /L 3 種濃度對(duì)自來水樣品進(jìn)行 加 標(biāo) 回 收 試 驗(yàn),得 到 回 收 率 為81. 8% ~ 104. 0% ,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差( RSD) 為 3. 1% ~10. 1% ( 表 2) 。 2. 5 線性關(guān)系及檢出限 本實(shí)驗(yàn)中 16 種 PAEs 的線性范圍為 0. 25 mg /L ~ 10 mg /L 時(shí),線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)( r) 為 0. 998 9 ~ 0. 999 8,檢出限為0. 03 mg /L ~0. 10 mg /L( 表 3) 。 3 結(jié) 論 本實(shí)驗(yàn)建立了水中 16 種鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定,并對(duì)實(shí)驗(yàn)室常用的 3 種水進(jìn)行了 PAEs 的測(cè)定,檢測(cè)結(jié)果中 PAEs 的遷移規(guī)律與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相符合。