土壤中酚类化合物的解决方案

2019-02-19 19:42:48 睿科集团股份有限公司

使用Fotector Plus-GC-MS检测土壤中酚类化合物的残留量

背景介绍

酚(phenol)，通式为ArOH，是芳香烃环上的氢被羟基(—OH)取代的一类芳香族化合物。最简单的酚为苯酚。酚类化合物是指芳香烃中苯环上的氢原子被羟基取代所生成的化合物，是芳烃的含羟基衍生物，根据其分子所含的羟基数目可分为一元酚和多元酚。酚类化合物的毒性以苯酚为最大，通常含酚废水中又以苯酚和甲酚的含量最高。环境监测常以苯酚和甲酚等挥发性酚作为污染指标。

Fig.1 二氯酚(CAS No.87-65-0)

酚类化合物是一种细胞原浆毒，其毒性作用是与细胞原浆中蛋白质发生化学反应，形成变性蛋白质，使细胞失去活性。酚类化合物可经皮肤、胃肠道吸收、呼吸道吸入和经口进入消化道等多种途径进入体内，甚至能侵犯神经中枢，刺激脊髓，进而导致全身中毒症状。酚类化合物的中毒多为各种事故引起的急性中毒，急性酚中毒者主要表现为大量出汗、肺水肿、吞咽困难、肝及造血系统损害、黑尿等。环境中被酚污染的水，被人体吸收后，通过体内解毒功能，可使其大部分丧失毒性，并随尿排出体外，若进入人体内的量超过正常人体解毒功能时，超出部分可以蓄积在体内各脏器组织内，造成慢性中毒，出现不同程度的头昏、头痛、皮疹、皮肤搔痒、精神不安、贫血及各种神经系统症状和食欲不振、吞咽困难、流涎、呕吐和腹泻等慢性消化道症状。

本文参考《HJ 703-2014 土壤和沉积物酚类化合物的测定气相色谱》，建立了利用全自动固相萃取仪（Fotector Plus）结合气相色谱-质谱联用检测沉积物中酚类化合物残留量的方法。在100mL二氯甲烷-正己烷（2+1）提取后，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GC-MS检测。

检测方法

仪器、耗材

Reeko Fotector Plus 高通量全自动固相萃取系统 (Fotector Plus SPE)；

气相色谱-质谱联用仪（Agilent 7890A/5975C）；

AutoEVA-60全自动平行浓缩仪；

HLB固相萃取柱 (CNW,500 mg/6mL)；

正己烷、二氯甲烷、乙腈（TEDIA 色谱纯）；无水硫酸钠（优级纯）、氢氧化钠（优级纯）

样品制备

称取10g（精确至0.01g），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二氯甲烷+正己烷（2+1）以每小时不小于8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二氯甲烷+正己烷（2+1）溶剂清洗三次，合并清洗液，向提取液中加入100mL超纯水，用NaOH溶液调PH>12，充分震荡后静置分层，弃有机相（重复提取一次）。合并水相，调PH=3后上固相萃取进行净化，洗脱液经转容后浓缩至1mL，供GC-MS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	HLB柱 (CNW, 500 mg/6 mL)
活化	20%甲醇/二氯甲烷、甲醇、水
淋洗	水
洗脱	20%甲醇二氯甲烷

Fig.2 Fotector Plus 高通量全自动固相萃取仪

Fig.3 Fotector Plus运行程序.

Fig.4 AutoEVA-60全自动平行浓缩仪

Fig.5 AutoEVA-60运行程序

气相色谱 / 质谱检测条件

柱子	HP-5MS 60m0.25mm0.25μm
进样口温度	280℃
柱流量	1mL/min
进样量	1μL
初始温度	40℃，保持2min
升温程序	10℃/min升到120℃，保持3min, 20℃/min升到180℃,保持5min
分流出口吹扫	0.75min，60 mL/min
载气节省	2min，20 mL/min
MSD传输线辅助加热	300℃
离子源温度	230℃
四级杆温度	150℃
模式	SIM
EM电压	1729
容积延迟	5.0min

化合物	保留时间	定量离子	定性离子	回归方程	相关系数
2，6-DCP	9.431	172	174	Y = 1.32e+002 * X	1.000
2,4-DBP	10.918	128	130	Y = 1.66e+001 * X	0.997
2,6-DBP	11.145	162	164	Y = 1.02e+002 * X	0.996
2,4,5-TCP	13.424	142	144	Y = 3.02e+001 * X	0.998
2,4,6-TBP	13.817	142	144	Y = 7.21e+001 * X	0.997
2-BP	15.108	252	250	Y = 2.91e+001 * X	0.998
4-CP	16.127	196	198	Y =5.32e+002 * X	0.998
4-C-2-MP	16.403	252	250,254	Y = 1.63e+006 * X	0.999
4-C-3-MP	20.183	330	332	Y = 4.73e+007 * X	0.997

Fig.6 1:2,6-DCP；2:2,4-DBP；3:2,6-DBP；4:2,4,5-TCP；5:2,4,6-TBP；6:2-BP；7:4-CP；8:4-C-2-MP；9:4-C-3-MP

结果与讨论

样品经过前处理提取后，用Fotector Plus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80.77%~90.02%之间，RSD小于6（n=4），满足标准对回收率的要求，符合《HJ 703-2014 土壤和沉积物酚类化合物的测定气相色谱》的允许差要求，回收率、RSD如表所示：

Table.1 9种酚类回收率以及相对标准偏差 (n=4).

化合物	保留时间 min	加标水平 μg/kg	平均回收率%	RSD
2，6-DCP	9.431	2	85.37	3.5
2,4-DBP	10.918	2	80.77	3.7
2,6-DBP	11.145	2	90.02	2.6
2,4,5-TCP	13.424	2	87.76	4.1
2,4,6-TBP	13.817	2	85.39	5.3
2-BP	15.108	2	87.66	5.1
4-CP	16.127	2	84.99	2.1
4-C-2-MP	16.403	2	87.39	1.7

总结

AutoEVA-60同时处理60个样品，提高实验室样品前处理的效率，针的液面追随系统能够让你的浓缩过程省时、省气；
Fotector Plus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，洗脱一步到位，省时省事；
Fotector Plus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，对于上样体积大于80mL的样品，最多一天能够处理90个样品，对于1000mL的水样，最多一天能够处理60个样品，真正为批量检测提供帮助.
利用Reeko Fotector Plus全自动固相萃取系统参考《HJ 703-2014 土壤和沉积物酚类化合物的测定气相色谱》的标准建立处理酚类致嗅物的方法，回收率与RSD符合实验室误差要求。