“土十条”之“土壤中15种多环芳烃解决方案”

2020-03-27 05:27:51 睿科集团股份有限公司

关键词：Reeko Fotector Plus; PAHs; 土壤

背景介绍

多环芳香烃（PolycyclicAromatic Hydrocarbons，简称PAH或PAHs）又称多环性芳香化合物或多环芳香族碳氢化合物，是芳香族碳氢化合物的一种特例，由不包含杂环或取代基的芳香环所组成；其致癌、光致毒、破坏免疫系统等对人体造成巨大危害。

Fig.1 苯并（a）芘 (CAS No. 50-32-8)

首先，多环芳烃最明显的危害来至于其致癌性，多环芳烃的致癌性可能是因其易于和细胞内的DNA、RNA等遗传物质结合而起致癌作用。

其次，多环芳烃更危险在于它们暴露于太阳光中紫外线辐射时的光致毒效应。太阳光中可见光区和紫外光区的光对多环芳烃的毒性有显著影响。

最后，多环芳烃可以引起机体的免疫抑制反应，表现为血清免疫学指标的改变。

本文参考《HJ 784-2016 土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱》，建立了利用全自动固相萃取仪（Fotector Plus）结合高效液相色谱检测沉积物中多环芳烃残留量的方法。在100mL丙酮-正己烷（1+1）提取后，使用Auto EVA-08IR浓缩至1mL后 Fotector Plus全自动固相萃取仪净化，自动完成 SPE 柱活化、样品上样、淋洗、收集等步骤，收集液再氮吹浓缩、溶剂转换、定容后，用HPLC检测。

检测方法

仪器、耗材

ReekoFotector Plus 全自动固相萃取系统 (Fotector Plus SPE)；

高效液相色谱 (HPLC) Waters Acquity UPLC；

AutoEVA-08IR全自动红外定容浓缩仪；

硅胶固相萃取柱 (CNW, 1000 mg/6mL)；

正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙腈（TEDIA 色谱纯）；无水硫酸钠（优级纯）

样品制备‍

称取10g（精确至0.01 g），加入适量的无水硫酸钠，研磨成流沙状，将制备好的样品用滤纸包裹，放入索氏抽提器中，加入100mL丙酮+正己烷（1+1）以每小时不小于4次的回流速度，连续提取16~18h,抽提完毕后，将剩余的溶剂过无水硫酸钠除水，索氏抽提器用适量的丙酮+正己烷（1+1）溶剂清洗三次，合并清洗液，使用Auto EVA-08IR将样品浓缩至1mL，向固相萃取柱上方加入1cm左右的无水硫酸钠，净化完毕后使用乙腈进行转溶，供HPLC检测

固相萃取净化条件

全自动固相萃取仪	睿科Fotector Plus
固相萃取柱	硅胶柱 (CNW, 1000 mg/6 mL)
活化	二氯甲烷，正己烷
清洗样品瓶	正己烷
淋洗	二氯甲烷：正己烷（1:1）

Fig.2 Fotector Plus 全自动固相萃取仪

Fig.3 Fotector Plus运行程序.

Fig.4 AutoEVA-08IR全自动红外定容浓缩仪

Fig.5 AutoEVA-08IR运行程序

高效液相色谱检测条件

柱子	Waters Acquity UPLC BEH shield RP18 1.7μm×2.1×150mm
流速	0.200 mL/min
流动相	A: 水 B: 乙腈
柱温	40°C
进样体积	25 μL
检测器	Acquity UPLC FLR

Tab.1洗脱梯度

Time(min)	Flow (mL/min)	%A	%B
Initial	0.300	70.0	30.0
6.00	0.300	60.0	40.0
10.00	0.300	45.0	55.0
18.00	0.300	45.0	55.0
18.50	0.300	44.0	56.0
26.00	0.300	43.0	57.0
30.50	0.300	5.0	95.0
32.50	0.300	5.0	95.0
33.50	0.300	70.0	30.0

Tab.2 FLR检测器参数

NO.	Time(min)	Ex (nm)	Em (nm)	Channel
1	0.00	275	350	A
2	0.00	275	350	A
3	15.00	260	420	B
4	15.00	260	420	B
5	28.00	290	430	A
6	28.00	290	430	A
7	30.00	250	500	B
8	30.00	250	500	B

Fig.6 PAHs（Channal A）1-萘；2-苊；3-芴；4-菲；5-苯并（b）荧蒽；6-苯并 (k）荧蒽；7-苯并（a）芘；8-二苯并（a,h）蒽；9-苯并（ghi）苝

Fig.7 PAHs（Channal B）色谱图 10-荧蒽；11-蒽；12-芘；13-䓛；14-苯并（a）蒽；15-茚并（1,2,3-cd）芘

结果与讨论

样品经过前处理提取后，用FotectorPlus净化，使用基质加标曲线来计算整体回收率，整体平均回收率在67.34%~92.54%之间，RSD小于9.4（n=4），满足标准对回收率的要求，符合《HJ 784-2016 土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱法》的允许差要求，回收率、RSD如表2所示

Tab.3 15种PAHs回收率以及相对标准偏差 (n=4).

化合物	保留时间 Min	Ex nm	Em nm	加标水平 μg/kg	平均回收率%	RSD
萘	11.02	275	350	20	67.45	9.4
苊	13.70	275	350	20	64.34	6.9
芴	14.10	275	350	5	70.45	2.4
菲	15.40	275	350	5	69.01	7.1
蒽	19.10	260	420	5	74.2	9.2
荧蒽	16.45	260	420	5	77.93	4.3
芘	20.41	260	420	5	80.25	3.2
䓛	26.08	260	420	5	85.23	5.5
苯并（a）蒽	26.60	260	420	5	90.23	6.1
苯并（b）荧蒽	30.00	290	430	5	88.23	7.4
苯并 (k）荧蒽	30.18	290	430	5	86.21	1.2
苯并（a）芘	30.50	290	430	5	92.54	2.7
二苯并（a,h）蒽	31.28	290	430	5	90.25	2.3
苯并（ghi）苝	31.73	290	430	5	89.78	6.4
茚并（1,2,3-cd）芘	31.70	250	500	5	86.43	4.2

总结

AutoEVA-08IR能够自动浓缩并红外定容，针的液面追随系统能够让你的浓缩过程省时、省气；
FotectorPlus能够自动的完成整个固相萃取流程，从活化到上样，清洗样品瓶，洗脱，浓缩一步到位，省时省事；
FotectorPlus采用全自动操作，固相萃取过程中可以排除操作带来的误差，能够获得手动固相萃取无法达到的RSD水平。
Fotector Plus 能够实现高通量处理，最多一天能够处理180个样品，真正为批量检测提供帮助
利用Reeko Fotector Plus自动固相萃取系统能够很好的重现《HJ 784-2016 土壤和沉积物多环芳烃的测定高效液相色谱》，回收率与RSD符合HJ 784-2016的允许差要求，符合HJ 784-2016中对分析结果的质量控制的要求。