高效液相色谱-紫外检测器串联荧光检测器分离制备多环芳烃

建立了高效液相色谱-紫外检测器串联荧光检测器(HPLC-UVD-FLD)分离/制备多环芳烃(PAHs)的 技术方法。16种PAHs混合液经HPLC-UVD-FLD分离后的6个洗脱馏分样品,前处理后,分别用HPLC-UVD和毛细管气相色谱-质谱-选择离子监测模式(GC-MS-SIM)测定,结果表明,HPLC-UVD-FLD对16种P

高效液相色谱-紫外检测器串联荧光检测器分离/制

备多环芳烃1，2

徐恒振 宣秋江 周传光 姚子伟

国家海洋环境监测中心，辽宁大连 116023

hzxu@http://doc.guandang.net

摘要：建立了高效液相色谱-紫外检测器串联荧光检测器（HPLC-UVD-FLD）分离/制备多环芳烃(PAHs)的 技术方法。16种PAHs混合液经HPLC-UVD-FLD分离后的6个洗脱馏分样品，前处理后，分别用HPLC-UVD和毛细管气相色谱-质谱-选择离子监测模式(GC-MS-SIM)测定，结果表明，HPLC-UVD-FLD对16种PAHs进行分离及不同馏分的分段截取，可得到单体PAHs或2～3个单体PAHs的混合物；HPLC-UVD对PAHs的最小制备浓度在0.005ng/mL～0.088ng/mL之间；HPLC-FLD对PAHs的最小制备浓度在0.001ng/mL～0.026ng/mL之间。 关键词：高效液相色谱, 紫外检测器，荧光检测器，串联，分离/制备, 多环芳烃。 中图分类号：O657.7

1.引言

多环芳烃（PAHs）是一类持久性有机污染物（POPs）。PAHs由于长久赋存于环境中，具有很强的致毒性、致突变与致癌等特性，而成为环境优先控制污染物，因此，一直受到广泛关注。美国国家环保局把16种PAHs列入到优先监测污染物的行列之中。我国也加强了对环境中PAHs的污染监测。目前，环境样品中PAHs的测定，主要有气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱/质谱法、液相色谱质谱法等[1-11]，其中气相色谱的氢火焰检测器（FID）和质谱属于破坏性检测器，难以用于待测物PAHs的接收和制备，而液相色谱配带的光学检测器（如紫外检测器和荧光检测器），不改变待测物的组成性能，其馏分宜于接收和制备[12-14]。

对此，本文采用高效液相色谱（HPLC）分离PAHs，对分离后的馏分进行截取再处理，再用气相色谱/质谱仪进行定性检测，探讨运用高效液相色谱分离制备PAHs的可能性，以期形成一个高效液相色谱-紫外检测器串联荧光检测器（HPLC-UVD-FLD）分离制备PAHs的技术方法。

2.材料和方法

2.1 仪器

HITACHI-7100高效液相色谱仪，配带紫外检测器（HITACHI L-7420）和荧光检测器（HITACHI L-7480）；spherisorb ODS2色谱柱（150mm×4.6mm×3μm）；微量进样针（50μL）；Agilent 6890/5973气相色谱-质谱联用仪，EI源，配带Agilent 7683 Series自动进样器；毛细管1

国家高技术研究发展计划（863 计划）资助项目：典型海洋有毒有机污染物标准物质制备技术(课题编号：2006AA09Z164） 2

国家科技支撑计划资助项目：水上溢油事故应急处理技术（课题编号：2006BAC11B03）.

建立了高效液相色谱-紫外检测器串联荧光检测器(HPLC-UVD-FLD)分离/制备多环芳烃(PAHs)的 技术方法。16种PAHs混合液经HPLC-UVD-FLD分离后的6个洗脱馏分样品,前处理后,分别用HPLC-UVD和毛细管气相色谱-质谱-选择离子监测模式(GC-MS-SIM)测定,结果表明,HPLC-UVD-FLD对16种P

色谱柱为DB-5MS (0.25μm×0.25mm×30m，Agilent)；氮吹仪（Organomation Associates http://doc.guandang.netA）。

2.2 试剂与处理

甲醇：色谱纯（天津科密欧）；亚沸蒸馏水：在全石英亚沸水蒸馏器中，依次加入5g高锰酸钾、3L自来水和50mL H2SO4，混匀，在水温未达到沸点的温度（变阻器电压小于70V下加热）下缓慢蒸馏，收集而得。

16种PAHs标准溶液（浓度为10μg/mL）：萘、苊烯、芴、苊、菲、蒽、芘、苯并（a）蒽、屈、苯并（b）荧蒽、苯并（k）荧蒽、苯并（a）芘、二苯并（a,h）蒽、苯并（g,h,i）北、茚并(1,2,3-cd)芘，由美国CHEMSERVICE 公司提供。

2.3液相色谱条件

选用甲醇和水作为HPLC的流动相， HPLC紫外检测器和荧光检测器串联，同步检测PAHs。其紫外检测器的波长为254nm，荧光检测器的激发和发射波长分别为254nm和390nm，流动相流速为1.0mL/min，柱温18℃～20℃，PAHs的进样浓度皆为10μg/mL，进样量为10μL。HPLC流动相的梯度洗脱程序见表1。

表1 HPLC流动相的梯度洗脱程序

Tab.1 The mobile phase conditions of schedule of HPLC

时间（min）

甲醇（%）

水（%）

保持时间（min）

2.4 气相色谱/质谱（GC/MS）条件

色谱柱的程序升温为：初始温度为60℃，保持0min，以30℃/min速率升温到150℃，保持3min，以8℃/min速率升温到200℃，保持5min，再以15℃/min速率升温到250℃，保持5min，然后再以30℃/min速率升温到280℃，保持10min。进样量为1μL；进样口温度为280℃；离子源温度为230℃；四极杆温度为150℃；扫描离子碎片范围为35～500；溶剂延迟时间为3min；载气为氦气，采用恒流模式，流速为1mL/min；质谱监测器进口温度为300℃；电子碰撞能量为70ev；质谱监测模式为选择离子模式（SIM）。

3.结果与讨论

3.1 PAHs馏分的分段接收

图1为16种PAHs的HPLC-UVD谱图（波长254nm， PAHs浓度为10ug/mL，进样量为20μL，柱温为18℃～20℃）。根据色谱图（见图1）中PAHs的分离度和出峰时间，把响应值较高的12个色谱峰分成6个馏分接收。设定的馏分接收时间见表2。按照表2的馏

建立了高效液相色谱-紫外检测器串联荧光检测器(HPLC-UVD-FLD)分离/制备多环芳烃(PAHs)的 技术方法。16种PAHs混合液经HPLC-UVD-FLD分离后的6个洗脱馏分样品,前处理后,分别用HPLC-UVD和毛细管气相色谱-质谱-选择离子监测模式(GC-MS-SIM)测定,结果表明,HPLC-UVD-FLD对16种P

分接收时间进行分段馏分截取，可得到PAHs的6个馏分样品。由于流动相流速一定（皆为1.0mL/min），因此，可以根据馏分接收时间计算出馏分接收量，再由馏分接收量可计算出PAHs的最小制备浓度。

图1 PAHs标准溶液的HPLC-UVD谱图

Fig.1 The chart of PAHs in the standard solution with HPLC-UVD

表2 PAHs的HPLC-UVD馏分的截取 Tab.2 The fractions of PAHs with HPLC-UVD

馏分

馏分截取时间段（min）

色谱峰号

接收的馏分体积（mL）

馏分1 1.6～4.0 1 2.4

4.4 2.4

馏分2 7.0～11.4 2、3、4 馏分3 12.4～14.8 5、6 馏分4 16.6～18.2

7 1.6

2.4 2.6

馏分5 20.0～23.0 8、9、10 馏分6 24.0～26.6 11、12

3.2 PAHs馏分的验证

3.2.1 PAHs馏分的HPLC-UVD检测验证

为了验证接收PAHs的HPLC馏分与拟接收的PAHs馏分是否一致，分别从所接收的6个HPLC馏分中吸取50μL接收液，重复进样（色谱条件完全一致），将每个馏分的重复进样的HPLC-UVD谱图与PAHs标准溶液的HPLC-UVD谱图进行比较，由HPLC-UVD色谱峰的保留时间和形状可初步验证馏分的接收是比较准确的。图2～图7为接收的6个HPLC馏分在同样色谱条件下的重复进样的HPLC-UVD谱图。

比较图2～图7的6个馏分的HPLC-UVD谱图与PAHs标准溶液的HPLC-UVD谱图（图1），可以看出，每个馏分中PAHs的HPLC-UVD谱图中的色谱峰与PAHs标准溶液的HPLC-UVD谱图中对应的色谱峰的保留时间很接近，对应的峰形状亦相似，只有第6个馏分中第11号峰消失，分析其原因，一种可能是由于在截取馏分时，在接收时间上出现误差，