生活饮用水解决方案三：SPE-GC/MS测定水中16种多环芳烃

前   言
多环芳烃（PAHs）是指具有两个或两个以上苯环的有机化合物，主要由煤、石油、有机高分子化合物（塑料、纤维等）等不完全燃烧时产生，广泛存在于大气、水体、土壤中，是主要的环境、食品污染物。相当一部分多环芳烃都具有强致癌性，如常见的苯并[α]芘经呼吸道长期、过量吸入后可导致肺癌等疾病，具有很强的致癌性。
本文使用LabTech SPE 1000全自动固相萃取系统对水中16种多环芳烃（PAHs）类化合物进行固相萃取，MultiVap-10定量平行浓缩仪进行浓缩，并采用GCMS检测，建立了一套水中16种多环芳烃类化合物的实验方法，此方法的回收率及平行性良好，适合水中多环芳烃类化合物的检测。
关键词：SPE 1000  MultiVap-10  水质  多环芳烃

1. 仪器设备及试剂

1.1 仪器设备

SPE 1000全自动固相萃取系统（莱伯泰科公司）：含大体积进样和自动喷淋模块；

7890B-5977B气相色谱质谱联用仪（安捷伦公司）；

MultiVap-10定量平行浓缩仪（莱伯泰科公司）；

1.2 试剂及耗材

甲醇（农残级）；

二氯甲烷（农残级）；

正己烷（农残级）；

丙酮（农残级）；

氯化钠（分析纯）；

蒸馏水；

盐酸溶液：1+1，临用现配；

氢氧化钠溶液：c(NaOH)=0.1 mol/L；

无水硫酸钠：在马弗炉400℃烘烤4小时后冷却置于干燥器内保存；

多环芳烃混标工作液：10mg/L，溶剂为丙酮；

替代物工作液（2-氟联苯和对三联苯-d14）：10mg/L，溶剂为丙酮；

内标工作液（含萘-d8、苊-d10、菲-d10、䓛-d12和苝-d12）：10mg/L，溶剂为丙酮；

固相萃取柱（LabTech HLB 500mg/6mL）。

2. 试验方法

2.1样品处理

量取1L水样，用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节pH为6~8，依次加入20mL甲醇、5g氯化钠及20μL替代物工作液，混匀。

2.2固相萃取及浓缩

将样品放入SPE 1000全自动固相萃取系统，检查溶剂量和气路密封性完好，并将HLB固相萃取柱放入相应萃取通道。按照图1所示的方法进行SPE 1000固相萃取方法编辑，并加载方法到相应通道，进行样品的固相萃取。

收集的洗脱液先加入5mL正己烷，然后用适量无水硫酸钠除水，最后于MultiVap-10定量平行浓缩仪上30℃、1psi氮吹浓缩至1mL以下，加入20μL内标工作液后用正己烷定容至1mL，进GCMS分析。

图1固相萃取流程

2.3 水样加标回收率实验

按2.1方法准备水样，进行加标实验，1L样品加标200ng，然后按照2.2方法进行实验，同时进行6个平行样品，采用SIM扫描，用来测定加标回收率。

2.4 分析条件

气相色谱条件：

色谱柱：Agilent DB-5ms毛细管柱：30 m *250 mm*0.25 μm；

进样口温度：280℃；

柱温程序：初始温度80℃，保持2min，以20℃/min升至180℃，保持5min，然后以10℃/min升至290℃保持9min；

进样量：1 μL；

进样方式：不分流进样；

流速：1.0mL/min；

质谱条件：

离子源温度：280℃；

辅助加热温度：290℃；

溶剂延迟：4.5min；

扫描方式：SIM；

3. 结果与讨论

3.1 标准工作液选择离子流色谱图

图2 标准工作液选择离子流色谱

3.2 空白水样选择离子流色谱图

图3 空白水样选择离子流色谱图

3.3 加标水样选择离子流色谱图

图4 加标水样选择离子流色谱图

3.4 加标水样回收率

加标水样经固相萃取富集、洗脱、除水、浓缩后，进行GCMS分析，SIM扫描，内标法定量，计算得到的加标回收率及相对标准偏差如表1所示。

表1 加标回收率 

4. 结论

由表1可知，1L样品加标200ng时，加标回收率为74.3%~99.3%，重复性RSD为5.5%~8.7%。

综上所述，莱伯泰科SPE 1000全自动固相萃取系统、MultiVap-10定量平行浓缩仪能够高效、稳定地达到实验的要求，适用于大体积水样中16种多环芳烃类化合物的萃取富集，适用于水样样品前处理。