[发明专利]一种环境样品中16种多环芳烃的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水中、气中或土壤中等环境样品中16种多环芳烃的液相色谱分析方法，特别是使用高效液相色谱法运用紫外和荧光检测器联用分离的方法。

背景技术

多环芳烃(PAHs)是一类重要的环境污染物，数量多达几百种。其中16种多环芳烃由于存在显著的致畸、致癌、致突变作用，被美国环保署列为优先控制污染物。尤其苯并[a]芘是多环芳烃中毒性最大的一种强致癌物质。16种多环芳烃化学性质相近，大多数沸点较高，加之许多环境样品中的含量较低，样品基体组成复杂、基体干扰严重。目前，16中多环芳烃的分析主要有气相色谱、气质联用和高效液相色谱法3种分析手段。气相色谱分析高沸点的多环芳烃存在一定困难，对后面几种性质相近的同分异构体不能完全的分离，而GC-MS则利用了GC的高灵敏度、高鉴别能力，特别是选择离子扫描定量测定PAHs，其仪器检出限可以达2×10^-9，是近年来环境样品中痕量PAHs分析的主要手段。但是GC-MS分析也存在样品分析温度较高，组分分离不尽理想的困难。HPLC分析不需要汽化，适用于沸点较高的组分分析，特别是紫外与荧光检测器(FLD)联用，对多环芳烃这类含有荧光特性物质有很高的选择性和灵敏度。HPLC色谱柱分离16种多环芳烃只能用分析灵敏度低的紫外检测或优化不佳的荧光波长检测，分析灵敏度不高而限制了HPLC在环境样品中的应用。

同时由于多环芳烃的组分较多，所以寻求一种简单、准确度高、灵敏度高的色谱方法显得尤为重要。

本实验通过对色谱柱和洗脱梯度进行优化，并运用荧光检测器的多波长发射模式对茚并[123-cd]芘单独进行含量测定，避免了茚并[123-cd]芘组分因为温度波动而与苯并[ghi]苝难以分离。由之前的实验发现，茚并[123-cd]芘与苯并[ghi]苝的出峰时间非常接近(苯并[ghi]苝出峰后茚并[123-cd]芘随后出峰)，二者的发射波长又不接近(苯并[ghi]苝λem为430nm，茚并[123-cd]芘λem为500nm)。如果在430nm采集茚并[123-cd]芘，其基本是没有响应的，所以对激发和发射波长的时间改变点存在非常苛刻的要求，一旦时间变化点提前或落后都会影响二者的出峰。如下表及说明书附图4可知，在35.8mim变化激发与发射波长，是为了采集茚并[123-cd]芘。如果荧光改变时间点提前，苯并[ghi]苝未出峰完全；而一旦荧光时间改变点靠后，茚并[123-cd]芘又不能出峰完全，这样就无法对样品进行准确的测定。如何在荧光模式固定的情况下，避免温度、流动相等的细微变化对二者的出峰造成影响。本发明在原来的基础上进一步优化，通过荧光的多发射模式单独对茚并[123-cd]芘进行测定避免了上述问题，从而满足了对环境样品中16种多环芳烃含量的准确测定。

发明内容

由于苊烯的荧光响应很低，所有苊烯只能采用紫外检测器，荧光只适合15种多环芳烃组分的检测。根据各种化合物保留时间、最大吸收和发射波长设定相应的荧光检测条件。若相邻几个组分保留时间间隔不足以改变波长，那就选择一个对几个化合物都合适的激发和发射波长。15种多环芳烃的优化荧光检测程序见表。使各组分得到简便、有效分析的目的，并同时提高了各组分的定量分析的灵敏度。

表1用紫外和荧光检测器检测多环芳烃时对应的波长 单位：nm

16种多环芳烃组分见下表：

发明人通过对高效液相色谱分析中色谱柱、流动相等条件反复筛选，探索出了合适的分析条件。为兼顾多种物质分离的要求，选择了合适的流动相体系及流动相的比例等关键检测条件，最终确立的方法达到了上述发明目的。

本发明的技术方案如下：

多环芳烃的的分析方法，样品经前处理后浓缩定容到1ml，采用高效液相色谱法，用具有荧光/紫外检测器的高效液相色谱仪分离检测。以乙腈和水为流动相，在SUPELCOSIL^TM LC-PAH色谱柱或其他性能相近的色谱柱上进行梯度洗脱。

色谱条件为：紫外检测波长220nm；流动相洗脱速率1.0ml/min：色谱柱温度35℃：样品进样量：20ul。

上述方法中梯度洗脱的梯度优选为：