超高效液相色譜法測(cè)定水中氯酚物質(zhì)的條件分析與探討

王懌婷 張明明

北京市自來(lái)水集團(tuán)水質(zhì)監(jiān)測(cè)中心，中國(guó)·北京 100192

1 引言

氯酚類物質(zhì)是環(huán)境中的重要污染物，不但有毒，而且它可使水帶有討厭的氣味和顏色，因而水中酚類物質(zhì)測(cè)定具有重要意義[1]。長(zhǎng)期飲用被氯酚污染的飲用水，可引起頭昏、出疹、瘙癢等神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀，而且氯酚具有致畸、致癌、致突變效應(yīng)，同時(shí)伴有強(qiáng)烈的刺激性氣味，影響用水安全[2-4]。

氯酚類物質(zhì)的測(cè)定方法主要有氣相色譜法、液相色譜法和液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)等，其中，液相色譜法憑借重現(xiàn)性好、準(zhǔn)確度高、操作便捷等優(yōu)點(diǎn)較廣泛地應(yīng)用于水中氯酚類物質(zhì)的檢測(cè)分析。與傳統(tǒng)液相色譜（HPLC）相比較，超高效液相色譜（UPLC）基于高壓、高速、高靈敏度等特點(diǎn)，可使目標(biāo)化合物得到更快速更高效地分離。

對(duì)于氯酚類化合物來(lái)說，影響其出峰因素較多，特別在分離度方面，由于酚羥基的易電離性使生成的離子與分子在固定相中有雙重保留機(jī)制，導(dǎo)致拖尾嚴(yán)重，使性質(zhì)相似的酚分離性能不佳[5]。論文在已有文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，利用超高效液相色譜（UPLC）和紫外檢測(cè)器，同時(shí)測(cè)定樣品中的2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚三種氯酚，通過調(diào)節(jié)流動(dòng)相淋洗模式，分別經(jīng)等度及梯度分離試驗(yàn)，從而找到最佳的測(cè)定條件。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 儀器和材料

美國(guó)Waters公司超高效液相色譜儀（UPLC H-Class），配有二極管陣列檢測(cè)器（PDA）、四元溶劑泵（QSM）和樣品管理（SM-FTN）；Milli-Q超純水機(jī)；ENVI-chrom P固相萃取小柱（Supelco公司）；實(shí)驗(yàn)中所用甲醇、乙腈、四氫呋喃、甲酸等均為色譜純（Fisher公司）；2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液購(gòu)于環(huán)保部，濃度為1000mg/L。

2.2 樣品前處理

采用固相萃取法，依次用10mL甲醇和10mL純水，對(duì)固相萃取柱進(jìn)行活化。取1000mL水樣，加入硫酸溶液使pH值達(dá)到1.5～2，再以5～10mL/min的流速使水樣通過活化的固相萃取小柱，萃取完成后用氮?dú)獯蹈?。?mL四氫呋喃洗脫后置于濃縮瓶?jī)?nèi)，定容體積為1mL，上機(jī)測(cè)定[6]。

2.3 色譜條件和參數(shù)

色譜柱為：Waters BEH C18（1.7μm，2.1×50mm）；色譜柱溫度：36℃，流動(dòng)相：A水（含0.1%甲酸），B甲醇，C乙腈。進(jìn)樣量：5μL，流速：0.4mL/min，檢測(cè)器為二極管陣列檢測(cè)器（PDA）。

3 結(jié)果與討論

3.1 等度模式淋洗

分別以0.1%甲酸水、甲醇、乙腈為流動(dòng)相，按不同比例進(jìn)行等度淋洗分離，如表1所示。

表1 不同等度模式出峰情況對(duì)比

3.2 梯度淋洗

①A：0.1%甲酸水；B：乙腈，初始，80%A，20%B；1.3min，60%A，40%B；2.5min，0%A，100%B；5min，0%A，100%B；7min，80%A，20%B。色譜圖見圖5。

②A：0.1%甲 酸 水；B：乙 腈，初 始，60%A，40%B；1min，50%A，50%B；2min，20%A，80%B；3min，20%A，80%B；3.5min，60%A，40%B。色譜圖見圖6。

3.3 流動(dòng)相選擇及分離條件分析

從表1及圖1～圖6可以看出，在等度條件下洗脫時(shí)，相對(duì)于甲醇來(lái)說，選用乙腈做流動(dòng)相，響應(yīng)值更高，出峰時(shí)間提前，峰形更加緊湊，有利于節(jié)約時(shí)間和流動(dòng)相。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)后結(jié)果表明，當(dāng)流速為0.4mL/min，流動(dòng)相為水（含0.1%甲酸）40%，乙腈60%時(shí)（如圖4所示），2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚三種氯酚的峰形和保留時(shí)間都較合適，基線平穩(wěn)，分離效果最佳，分離過程只需2min。在梯度條件下洗脫時(shí)，如圖5所示，色譜峰分離效果較好，但基線有漂移。在原有梯度條件下經(jīng)優(yōu)化后如圖6所示，出峰時(shí)間提前，三種氯酚分離度更好，基線更平穩(wěn)，因此在梯度洗脫下的流動(dòng)相波動(dòng)不宜過大，同時(shí)樣品分離后的緩沖也較為重要，以保證更平穩(wěn)的進(jìn)入下一樣品的梯度分離。

圖1 流動(dòng)相條件為（0.1%甲酸）水∶甲醇=40%∶60%時(shí)

圖2 流動(dòng)相條件為（0.1%甲酸）水∶甲醇=30%∶70%時(shí)

圖3 流動(dòng)相條件為（0.1%甲酸）水∶乙腈=30%∶70%時(shí)

圖4 流動(dòng)相條件為（0.1%甲酸）水：乙腈=40%：60% 時(shí)

圖5 梯度淋洗（一）

圖6 梯度淋洗（二）

3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍

將濃度為1000mg/L的2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，用甲醇逐級(jí)稀釋成濃度為0mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/L，0.8mg/L、1.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列，上機(jī)測(cè)定，按圖4的色譜條件：40%甲酸水，60%乙腈，等度模式淋洗。以濃度為橫坐標(biāo)，以峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)分別為0.9995、0.9996、0.9994。

3.5 加標(biāo)回收率及精密度實(shí)驗(yàn)

向某龍頭水中加入2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚混標(biāo)溶液，按等度模式分離，色譜條件同標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)樣條件，平行測(cè)定6次，結(jié)果如表2所示，回收率在92.8%～96.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.8%～3.0%，滿足檢測(cè)要求。

表2 三種氯酚物質(zhì)加標(biāo)回收及精密度實(shí)驗(yàn)

4 結(jié)語(yǔ)

通過調(diào)節(jié)流動(dòng)相淋洗模式，分別經(jīng)等度及梯度分離試驗(yàn)，對(duì)2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚和五氯酚三種酚類的分離效果進(jìn)行分析比較，就這三種氯酚物質(zhì)而言，在等度模式下，流速為0.4mL/min，選用水（含0.1%甲酸）40%，乙腈60%作為流動(dòng)相時(shí)，三種氯酚物質(zhì)分離效果最好，保留時(shí)間合適，基線平穩(wěn)，進(jìn)樣時(shí)間短，分離效率較高。標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)均高于0.999，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.8%～3.0%，加標(biāo)回收率為92.8%～96.4%。若是對(duì)于多種氯酚類物質(zhì)的分離測(cè)定，采用優(yōu)化后的梯度色譜條件也可較好地滿足測(cè)定要求，需要注意的是梯度洗脫時(shí)流動(dòng)相的波動(dòng)不宜過大，以保證基線更加穩(wěn)定。