超高效液相色谱法快速灵敏检测水中苯酚

检测与分析　嚣嚣：　器　；　誊爨　馥　ｔ；　…　；　｝瓣　：　ｆ　嚣　超高效液相色谱法快速灵敏检测水中苯酚　赵志红，朱慧，李言郡，张逢秋，刘明　（杭州娃哈哈研究院分析中心，浙江杭州３１００１８）　摘要：建立了一种超高效液相色谱一荧光法，用于灵敏、快速地检测水中的苯酚，与传统的紫外分光光度法和高效　液相色谱法相比，显著提高了灵敏度、缩短了分析时间。采用Ｗａｔｅｒｓ　Ａｃｑｕｉｔｙ　ＢＥＨ　Ｃ１８　ｃｏｌｕｍｎ（２．１ｍｍｘ１００ｍｍ，　１．７ｕｍ），乙腈：水（５０：５０）为流动相进行分离，流速０．５ｒｎＬ／ｍｉｎ，荧光检测器激发波长２６８ｎｍ，发射波长３１０ｎｍ。一次　进样２分钟完成检测。方法线性范围０．２０４￣５１．　ｇ／Ｌ，相关系数０．９９９８，回收率９５．１～９８．５％，相对标准偏差（ＲｓＤ）　１．１％。该方法检测水中苯酚，具有快速、简单、经济、安全和准确的优点。　关键词：超高效液相色谱一荧光法；灵敏；快速；水中苯酚　Ｈｉｇｈ　Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ａｎｄ　Ｒａｐｉｄ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｈｅｎｏｌ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ　ｂｙ　Ｕｌｔｒａ—Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　ＺＨＡＯ　Ｚｈｉ—ｈｏｎｇ，ＺＨＵ　Ｈｕｉ，ＬＩ　Ｙａｎ－ｊｕｎ，ＺＨＡＮＧ　Ｆｅｎｇ—ｑｉｕ，ＬＩＵ　Ｍｉｎｇ　（Ｒ＆Ｄ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈａｎｇｚｈｏｕ　Ｗａｈａｈａ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３　１　００　１　８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｒａｐｉｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅ　ｐｈｅｎｏｌ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｕｌｔｒａ．ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ（ＵＰＬＣ）ｗｉｔｈ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（ＦＬＲ）ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ＨＰＬＣ　ａｎｄ　ＵＶ　ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｙ，ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｈａｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｉｍｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｓａｍｐｌｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｅｎｏｌ　ｗａｓ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｎ　ａｎ　Ａｃｑｕｉｔｙ　ＵＰＬＣ　ＢＥＨ　Ｃ　１　８　ｃｏｌｕｍｎ（１．７／．ａｎ。　２．１ｍｍ×１００ｍｍ　ＩＤ）ｕｓｉｎｇ　ａ　ｉｓｏｃｒａｔｉｃ　ｅｌｕｔｉｏｎ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ａｎｄ　ｍｏｂｉｌｅ　ｐｈａｓｅ　ｏｎｌｙ　ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ　ｏｆ　５０％ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　５０％　ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ　ａｔ　ａ　ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ　ｏｆ　０．５　ｍＬ／ｍｉｎ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ａｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｓｅｔｔｉｎｇｓ　ｏｆ　ｓｐｅｃｔｒｏｎｕｏｒｏｍｅｔｅｒ：ｅｘｃｉｔａｉｏｎ　ｗａｖｅ　（Ｅｘ）２６８ｎｍ　ａｎｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｗａｖｅ　（Ｅｍ）３　１　０ｎｍ．Ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　２　ｍｉｎｕｔｅｓ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ａｎｙ　ｏｔｈｅｒ　ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ．Ｔｈｅ　ｌｉｎｅａｒ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　０．２０４／ｘｇ／Ｌ～５　１．Ｏ／ｘｇ／Ｌ　ｗｉｔｈ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ　０．９９９８．Ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ　ｒａｎｇｅｄ　ｆｒｏｍ　９５．１％ｔｏ　９８．５％ａｎｄ　ｔｈｅ　ＲＳＤ（ｎ＝６）ｗａｓ　１．１％．Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｒａｐｉｄ，ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ，ｓｉｍｐｌｅ，ｓａｆｅ　ａｎｄ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｈｅｎｏｌ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｕｌｔｒａ－ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈ；ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ；ｒａｐｉｄ；ｐｈｅｎｏｌ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　中图分类号：ＴＳ２７５．１　文献标志码：Ａ　文章编号：１００７—７８７１（２０１４）１２—００２５—０３　苯酚是一种对人体有害的化学物质。国标ＧＢ／Ｔ　统的检测方法仍然是用不同的显色剂显色进行分光光度　８５３７－－２００８《饮用天然矿泉水》规定挥发酚（以苯酚　法检测　，费时、繁琐的前处理过程包括蒸馏、萃取、　计）小于０．００２ｍｇ／Ｌｔ　１。按照国标ＧＢ／Ｔ　８５３８－－２００８揿　显色反应，而且灵敏度不理想。另有文献报道，采用固　用天然矿泉水检验标　挥发性酚类检测是采用四氨基　相萃取技术浓缩，高效液相色谱一紫外法检测『６１和高效　安替比林一二三氯甲烷萃取分光光度法，取样２５０ｍＬ时　液相色谱一荧光法检测啊，以及反相高效液相色谱．电　检出限为Ｏ．Ｏ０２ｍｇ／Ｌ，且水中还原性硫化物、氧化剂、　化学检测方法嘲，超高效液相色谱～荧光法检测方法未　苯胺类化合物及石油等均对检测有干扰。到目前为止传　见报道。　收稿日期：２０１４－１２—２３　作者简介：赵志红（１９７１一），女，汉族，高级工程师，研究方向为色谱在食品检测中的应用。Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｚｈ＠ｗａｈａｈａ．ｃｏｍ．ｃｎ　２（＿）１４超高效液相色谱（ＵＰＬＣ）是一门基于液相色谱原理　的新的分离技术，与传统的液相色谱法（ＨＰＬＣ）相比，　ＵＰＬＣ的速度、灵敏度及分离度分别是ＨＰＬＣ的３～９　倍、３倍及１．７倍，缩短了分析时间，同时减少了溶剂　用量，降低了分析成本。苯酚结构上有苯环，本文利用　苯酚的荧光特征，研究了超高效液相色谱一荧光法直接　检测水中苯酚，检出限可达０．０６￣ｇ／Ｌ，定量限为　０．２“ｇ／／Ｌ，远远优于国标方法，而且只需乙腈一水为试　剂，无需样品前处理，方法简单、快速、灵敏。　１材料与方法　１．１材料与试剂　乙腈色谱纯，Ｍｅｒｃｋ公司；超纯水Ｍｉｌｌｉ．Ｑ　Ａｄ．．　ｖａｎｔａｇｅＡ１０纯水器产生；苯酚标准溶液（１．０２ｍｇ／ｍＬ，　ＧＢＷ（Ｅ）０８０４７０，苯酚标准溶液制备：苯酚储备液：　１．０２ｍｇ／ｍＬ甲醇溶液，－２０￣Ｃ冰箱保存；标准中间液：　１０．２ｍｇ／Ｌ，储备液用超纯水稀释１００倍，４℃冰箱保存，　稳定２个月；标准工作液：临用前用超纯水配制标准溶　液系歹Ｕ　０．２０４，１．Ｃ２，２．０４，５．１０，１０．２，２０．４，５０．１肛　Ｌ。　１．２仪器与设备　Ａｃｑｕｉｔｙ　ＵＰＬＣ超高效液相色谱仪（配有四溶剂二元　梯度泵、柱温箱、自动进样器、荧光检测器及Ｅｍｐｏｗｅｒ２　化学工作站数据处理系统美国Ｗａｔｅｒｓ公司。　１－３样品处理　水样直接过０．２　ｍ水系滤膜。　１．４色谱条件　采用ＷａｔｅｒｓＡｃｑｕｉｔｙＢＥＨＣ１８　ｃｏｌｕｍｎ（２．１ｍｍｘ１００ｍｍ　Ｉ．Ｄ，１．　ｍ）分离，流动相为乙腈：水（５０：５０）；弱洗　溶液：５Ｃ％乙腈／水，６００￣Ｌ；强洗溶液：１０％乙腈／水，　２００ｕＬ；流速：０．５ｍＬ／ｍｉｎ，进样量：　；荧光检测器　激发波长：２６８ｎｍ；发射波长：３１０ｎｍ；柱温：３０℃；　样品管理器温度：２０℃。　２结果与讨论　２．１弱洗溶剂的选择　本文研究发现，使用超高效液相色谱仪检测，弱洗　溶剂对峰型的影响很重要，当使用１０％乙腈弱洗溶剂　时，峰型展宽拖尾，谱图见图１。随着乙腈比例的增加，　峰型变窄，本方法每次进样采用６０Ｏ　５０％乙腈作为弱　洗溶剂，谱图见图２。　２６　检测与分析　图ｌ　１０％乙腈弱洗溶剂谱图　Ｆｉｇ　１　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ　ｏｆ　１０％ａｃｅｔｏｎｉ￣ｉｌｅ　ｗｅａｋ　ｗａ，，ｈ　图２　５Ｃ％乙腈弱洗溶剂谱图　Ｆｉｇ．２　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ　ｏｆ５０％ｅｃｅｔｏｎｉｔｉｆｌｅ　ｗｅａｋ　ｗａｓｈ　２．２检测波长的选择　合适的激发和发射波长直接影响检测的灵敏度。通　过波长扫描，得到最大激发波长为Ｅｘ．＝２２８ｎｍ和最大发　射波长Ｅｒｎ．＝３１０ｎｍ，扫描图见图３。但实验发现最佳波　长组合为Ｆｘ．＝２６８ｎｍ，Ｆｉｎ．＝３１０ｒｍ，峰型尖锐，见冈４。　嘎　≤　憩　图３波长扫描图　ｉＦｇ．３　Ｓｃａｎ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　《０‘。ｉ叫ｑ　二——二　二二二　———　——　——兰芒　＝车壁未　三三；　；　二＝＝＝＝　—　ｌ　：　二二二二　二　三去　二　：　ｒ二　靠　＝Ｉ　Ⅺ　图４不同激发波长色谱图　Ｆｉｇ　４　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ＆ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ　Ｅｘ　２＿３工作曲线和线性范围　用超纯水配制标准溶液系列０．２０４，　三　检测与分析　５．１０，１０．２，２０．４，５０．１　Ｌ，上机检测。以峰面积一浓度　得到标准曲线，相关系数为０．９９９８，见图５。按３倍信　噪比和ｌ０倍信噪比得到方法的检出限（ＬＯＤ）和定量　限（ＬＯＱ）分别为０．０６／ｚｇ／Ｌ，０．２／ｚｇ／Ｌ。　３　２　２　超１　鹫　１　０　１Ｏ　２０　３０　４０　５０　６Ｏ　浓度／（　Ｌ）　图５校准曲线　Ｆｉｇ．５　Ｃｕｒｖｅ　ｏｆｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　２．４回收率　以自来水为本底，添加苯酚标准溶液，加标浓度分　别为１．０２、５・１０和２０・４／ｘｇ／Ｌ，每个水平做２平行，回收　率范同为９５．１％￣９８．５％，见表１。　表１加标回收实验　Ｔａｂｌｅ　１　Ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ　ａｔ　ｔｈｒｅｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｔａｐ　ｗａｔｅｒ　２．５方法应用和重现性　表２为用上述方法检测不同水质中苯酚的含量结　果，其中自来水中含量最低，江水中含量较高，可能是　水质污染带来的，但仍然低于国家标准限量值。江水样　做６平行，标准偏差为１．１％（ｎ＝６）。检测谱图见６。　表２不同水样中苯酚含量　Ｔａｂｌｅ　２　Ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆｐｈｅｎｏｌ　ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｓａｍｐｌｅ　呐ｒ哺盯　ｔａｐｗ碱ｅｒ・嫩　８　勺　Ｉ　Ｃ　Ｉ　▲＾　一　！　Ｌ　～．　Ｏ舯　瑚　ｌ脚　＇．５ｏ　２加　２．∞　ＩＴ　——　ｒ哺帅　域ｄ－２．０４；　图６色谱图　Ｆｉｇ．６　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓ　３结论　超高效液相色谱方法是基于液相色谱发展起来的新　科技，比普通液相色谱灵敏、快速，具有更好的分离检　测效率。苯酚对人体有害，传统的分光光度法过程比较　繁琐，费时，灵敏度不高。据目前文献报道，还没有一　个安全、简单、快速检测水中苯酚的方法，本文建立了　超高效液相色谱荧光法检测水中苯酚，样品只需过　０．２２ｇｍ滤膜，检出限可从国标２／ｚｇ／Ｌ降到０．０６／ｚｇ／Ｌ，方　法简单、灵敏、快速、环保。　参考文献：　［１］ＧＢ　８５３７－－２００８，饮用天然矿泉水［ｓ］．北京：中国标准出版社，２００８．　［２］季宁宁，齐桂莲，石智强，等．甲基橙指示动力学光度法测定微量苯　酚［Ｊ１．合成化学，２００６，１４（１）：４１—４３．　［３］唐清华，王玉宝，陈玉静．靛红褪色光度法测定废水中苯酚［Ｊ］环境　监测管理与技术，２００６，１８（５）：２５—２６．　［４］朱薇．分光光度法快速测定水中苯酚【Ｊｊｌ环境科学与管理，２０１０，３９　（９）：１４５—１４７．　［５］张晓辉，杜建明，王扬，等．分光光度法测定水质中的挥发性酚［Ｊ１＿　福建分析测试，２００６，１５（４）：４７—４９．　［６］张建玲，赵辉，邸尚志．固相萃取——高效液相色谱法测定饮用水　中酚类化合物和２，４一滴［Ｊ］ｌ环境化学，２００６，２５（２）：２４０—２４１．　［７］李英，孙小颖，吴景武，等．高效液相色谱法测定食品接触材料中苯　酚和４一叔丁基苯酚迁移量［Ｊ］．分析实验室，２０１１，３０（９）：１２０—１２３．　［８］兰心仁，辛梅华，谢英．反相ＨＰＬｃ一电化学检测测定苯酚和苯胺［Ｊ］．　环境工程，２００５，６．　２０