【开学季】水中双酚A残留GC-ECD测定

niekun0557031

2014/09/27

私聊

水质检测

双酚A是一种环境内分泌干扰物，在工业上主要合成工业产品聚碳酸酯和环氧树脂。有研究证明：双酚A具有此激素效应，能干扰野生^［1-2］由于水中双酚A的含量很低，目前，双酚A的测定主要采取高效液相色谱法、液相色谱法-质谱法等测定双酚A，但液相色谱等分析要消耗大量有毒有害的流动相溶液，易对环境造成污染，并且运行成本较高。本文通过对水中的双酚A的提取，衍生化的温度和衍生物试剂用量等条件进行优化，建立了GC-ECD测定双酚A的方法。双酚A衍生物色谱峰峰形良好，检出限较低，适合采用气相色谱定性、定量分析。本法精密度、回收率高，成本较低，且对环境造成的污染较少，可用于日常的样品中双酚A的测定。

1实验部分

1.1仪器与试剂

仪器美国Agilent7890型气相色谱仪，配电子捕获检测器（ECD），HP-17毛细管色谱柱(30m×0.32mm×0.25μm )色谱柱；窝旋混合器。

试剂和材料无水乙醚为色谱纯，氯化钠、无水硫酸钠为分析纯,在650℃下灼烧4h后置于干燥器中备用，载气为高纯氮气（纯度为99.999%）；双酚A标准溶液(100μg/mL,纯度＞99%，东京化成工业株式会社) ；七氟丁酰咪唑(纯度98%，Alfa Aesar)。

1.2实验方法

1.2.1　样品的提取取水10mL于25 mL刻度试管中,加入3g氯化钠后加入无水乙醚20mL，震荡1min后静置分层，取上清液过无水硫酸钠，再加入15*2mL无水乙醚震荡静置分层，合并有机相于鸡心瓶内40℃旋蒸近干，氮气吹干后用2mL异辛烷定容，供衍生化用。

1.2.2衍生化反应 往上述溶液内加入40μL七氟丁酰咪唑,于70℃烘箱30min后拿放凉后加入2mL饱和食盐水，涡旋混合1min，静置，取上层有机相供GC-ECD分析用。

1.2.3　标准溶液的衍生化 分别吸取不同体积的标准溶液，氮气吹干后用异辛烷定容至2mL，此后操作同样品处理。

1.2.3　色谱条件双酚A衍生物　HP-5毛细管色谱柱(30m×0.32mm×0.25μm );柱温升温程序:从90℃开始保持1min，以20℃/min的速率升至250℃(保持7min)后。ECD检测器温度300℃, 进样口温度250℃。不分流进样,进样量1μL，流速1mL/min。尾吹气流量60mL/min。采用峰面积外标法定量。

1.2.4色谱分析采用自动进样器进样，将衍生化后的标准品和样品注入气相色谱中，在相同的色谱条件下，以保留时间定性，以样品峰面积和标准品进行比较定量。标准品色谱图见图1。

图1
双酚A衍生物

2 结果与讨论

2.1提取条件的选择根据双酚A的极性和相关文献的报道, 较多的提取溶剂有乙酸乙酯、甲醇、无水乙醚等或者它们的混合溶剂。选择无水乙醚作为提取溶剂,因无水乙醚具有提取率高，浓缩简单的特点,可以有效地提取双酚A且干扰物少。

2.2衍生化时间的选择　由于衍生化试剂是大大过量的，因此衍生化反应达到平衡的时间也较短。将5min、10min、20min、30min、45min等不同衍生化时间所得衍生物的峰面积进行比较后发现，衍生30min后峰面积基本保持不再变化，即衍生化反应基本达到了平衡。

2.3衍生化试剂用量的选择 取40μL 0.5μg/mL双酚A标准工作液5份，分别用氮气吹干，用异辛烷定容至2mL，向其加入10μL 、20μL、30μL、40μL和50μL七氟丁酰咪唑，70℃衍生30min后进行GC-ECD测定。结果表明：当七氟丁酰咪唑用量为40μL时，衍生物相应值较高，相应值与50μL时基本无差异。

2.4线性与检测限

按1.2.2和1.2.3节中的实验方法对双酚A标准工作液衍生后进行方法的线性及检出限测定，分别0.1、0.25、0.5、1、5、10ng/ml的双酚A标准工作液进行衍生化并进行GC-ECD分析，按选定的色谱条件进样,以衍生物的峰面积和双酚A的浓度做标准曲线,双酚A为0.1~10ng/ml,质量浓度和响应值线性关系良好。具体数据见表1所示。

表1　双酚A衍生物的保留时间、线性和检出限
名称
保留时间（min）
线性回归方程
相关系数r
检出限(μg/L)
双酚A
10.751
y = 6258.4-769.73
0.9997
0.01

2.5回收率和精密度

取10mL样品若干份(已测得此样的双酚A残留本底值为空白),分别加入一定量的标准品溶液,3个添加水平,分别为0.05、0.2、1μg/L,每个添加水平6个平行,充分混匀后按 “1.2”项操作进行测定,求平均回收率及相对标准偏差(RSD)。具体数据见表2所示。

表2　双酚A衍生物的平均回收率及相对标准偏差(RSD)

名称
添加0.05μg/L
添加0.2μg/L
添加1μg/L

回收率%
RSD%
回收率%
RSD%
回收率%
RSD%
双酚A
90.8
2.1
93.6
3.5
95.3
2.8

3结论

本方法操作简便、快捷、试剂用量很少，灵敏度高，准确度、精密度均满足残留量分析的要求，适合在短时间大批量样品的分析。