林直宏，袁彥華，侯鏡德，劉 辰，林靈超

（浙江福立分析儀器有限公司，浙江 溫嶺 317500）

0 引 言

多環(huán)芳烴（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）是煤、石油、木材、煙草、有機(jī)高分子化合物等有機(jī)物不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的揮發(fā)性碳?xì)浠衔?，是環(huán)境和食品污染物[1]。迄今已發(fā)現(xiàn)有200多種PAHs，其中已有不少被確定或被懷疑具有致癌、致畸或致突變的危害。尤其是苯并[a]芘和熒蒽是強(qiáng)致癌物質(zhì)，嚴(yán)重影響人體健康，所以日益受到人們的關(guān)注[2]。

中國(guó)擁有世界上70%的玩具生產(chǎn)廠家，而每年因?yàn)橛推岬牟灰?guī)范使用，導(dǎo)致數(shù)千萬(wàn)件玩具被召回，造成了極大的影響和經(jīng)濟(jì)損失。出口產(chǎn)品的油漆中多環(huán)芳烴主要有16種物質(zhì)，根據(jù)歐盟76/769/EEC環(huán)保指令要求，兒童玩具的Bap含量必須小于0.2mg/kg，16項(xiàng)PAHs總和必須小于0.2mg/kg。

目前國(guó)內(nèi)外分離和檢測(cè)多環(huán)芳烴的方法主要有熒光分光光度法[3]、GC-MS聯(lián)合檢測(cè)法[4-5]、高效液相色譜法[6-9]。高效液相色譜法以其成本低、穩(wěn)定性好、靈敏度高、準(zhǔn)確度好等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用；為此，本文建立了高效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)油漆的16種多環(huán)芳烴。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

FL2200II高效液相色譜儀（浙江福立分析儀器有限公司）；Ultimate PAH C18 4.6mm×250mm，5μm、硅膠固相萃取柱（均來(lái)自月旭材料（上海）有限公司）；HS2060超聲波清洗器；SK-1渦旋混合器；FA1104型萬(wàn)分之一分析天平；D10-24型氮吹儀；W220水浴鍋。

乙腈、正己烷、環(huán)己烷、二甲基亞砜、二氯甲烷（以上均色譜級(jí)，美國(guó)進(jìn)口）；氯化鈉（分析純，上海三鷹化學(xué)試劑有限公司）；水（二次蒸餾水以上）。

16種多環(huán)芳烴混合標(biāo)準(zhǔn)品（≥99.0%，美國(guó)Supelco公司）；內(nèi)標(biāo)物（D12，美國(guó)Supelco公司）。

1.2 色譜條件

色譜柱為Ultimate PAH C18 4.6 mm×250 mm，5 μm，以乙腈為流動(dòng)相A，水為流動(dòng)相B，按表1進(jìn)行梯度洗脫，流速為1.5mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)為220nm，柱溫35℃，進(jìn)樣量20μL，使用內(nèi)標(biāo)法定量。

表1 梯度洗脫程序

1.3 多環(huán)芳烴混標(biāo)儲(chǔ)備液和混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

移取多環(huán)芳烴混標(biāo)0.5 mL，用正己烷定容至100 mL，即得濃度為10 mg/L多環(huán)芳烴混標(biāo)儲(chǔ)備液。

移取0.5 mL內(nèi)標(biāo)物標(biāo)樣，用正己烷定容至100mL，即得濃度為10mg/L內(nèi)標(biāo)物儲(chǔ)備液。

1.4 油漆樣品的前處理

隨機(jī)抽取市面上的油漆，稱取油漆樣品5.0 g于燒杯中，加入35 mL環(huán)己烷溶解，靜置1 h，移入分液漏斗中，用25mL環(huán)己烷洗滌燒杯后，合并至分液漏斗中，加入40mL二甲基亞砜，劇烈搖動(dòng)1min，靜置分層。將下層轉(zhuǎn)移到另一個(gè)分液漏斗中，再用40 mL二甲基亞砜重復(fù)提取一次，合并提取液，棄去環(huán)己烷層。

向提取液中加入25mL環(huán)己烷和400mL 4%氯化鈉溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），劇烈搖動(dòng)2min，靜置分層，將下層水相放入另一分液漏斗中，用25 mL環(huán)己烷重復(fù)提取一次，合并提取液，棄去水相。

將提取液連續(xù)用25mL 4%氯化鈉溶液（已用水浴加熱至70℃）洗滌兩次，去掉水層，將環(huán)己烷層轉(zhuǎn)移至具塞的定量試管中，用氮吹儀濃縮至近干，加入5mL正己烷，振蕩溶解，作待凈化液。

將待凈化液轉(zhuǎn)移至已活化的硅膠固相萃取柱上，控制流速為每秒0.5滴，用5 mL正己烷洗滌容器后，溶液過(guò)硅膠固相萃取柱，棄掉以上過(guò)柱液，用10 mL淋洗液（正己烷-二氯甲烷=3∶2）淋洗硅膠固相萃取柱，收集淋洗液，用氮?dú)獯蹈?，移?.0mL內(nèi)標(biāo)溶液溶解，0.45μm有機(jī)過(guò)濾膜過(guò)濾，作待樣液。

2 結(jié)果與討論

2.1 重復(fù)性測(cè)試

取濃度為4.0mg/L的混標(biāo)溶液，重復(fù)進(jìn)樣5次，色譜圖見(jiàn)圖1，重復(fù)性結(jié)果見(jiàn)表2。

圖1 濃度為4.0mg/L混標(biāo)圖譜

表2 16種多環(huán)芳烴的重復(fù)性

2.2 16種多環(huán)芳烴的線性試驗(yàn)和檢出限

分別取 0.4，1，2，4，6，8 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)品分析，繪制濃度和峰面積的標(biāo)準(zhǔn)曲線。后以3N為檢出限，計(jì)算檢出限，結(jié)果見(jiàn)表3。

2.3 空白實(shí)驗(yàn)

稱取正己烷5.00g于燒杯中，按1.4項(xiàng)前處理方法進(jìn)行空白溶液的處理。

在1.2項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣，色譜圖見(jiàn)圖3。

2.4 樣品的測(cè)定

取1.4項(xiàng)下處理后的待測(cè)樣品，進(jìn)行色譜分析，色譜圖見(jiàn)圖4，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

2.5 回收率實(shí)驗(yàn)

稱取油漆5.00g于燒杯中，共6份，分別加入濃度為 0.4，1，2，4，6，8mg/L 標(biāo)樣各 1mL，后分別按照 1.4項(xiàng)前處理方法進(jìn)行處理，再進(jìn)樣分析，結(jié)果見(jiàn)表5。

2.6 油漆前處理的探討

2.6.1 油漆的取樣量和溶劑的萃取體積

由于油漆中的PAHs含量較小，樣品的檢測(cè)水平較低，難以滿足歐盟指令中對(duì)于兒童玩具的檢測(cè)濃度≤0.2mg/kg的要求）。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)取樣量為5.0g時(shí)，只要萃取溶劑的體積放大5倍，可有效的提高樣品檢測(cè)的靈敏度和檢測(cè)水平。

表3 16種多環(huán)芳烴的線性曲線方程與檢出限

圖2 空白溶液色譜圖

圖3 某批次油漆的樣品圖譜

表4 某一批次油漆中16種多環(huán)芳烴的含量1）

表5 回收率實(shí)驗(yàn)表

2.6.2 一次萃取的處理

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用環(huán)己烷萃取時(shí)，若采用超聲波處理，由于超聲加快了溶劑的分子運(yùn)動(dòng)，同時(shí)萃取液易發(fā)熱，引起萘和苊烯的部分揮發(fā)，導(dǎo)致油漆中的萘和苊烯的回收率比較低。

2.6.3 二次萃取的氯化鈉濃度

實(shí)驗(yàn)中對(duì)比了濃度為0.1%～10%的各種氯化鈉溶液反萃取的效果，發(fā)現(xiàn)濃度大于1.7%的氯化鈉溶液易獲得較好的分層。最終采用4%的氯化鈉溶液作為二次反萃取的鹽效應(yīng)添加劑。

2.6.4 洗滌的氯化鈉溶液溫度

實(shí)驗(yàn)中對(duì)比了10～100℃的4%氯化鈉溶液的洗滌效果，可得當(dāng)溫度大于68℃時(shí)，均可有效地去除環(huán)己烷中殘留的二甲基亞楓。綜合考慮，選用70℃作為最佳洗滌溫度。

2.6.5 氮吹的影響

從各種多環(huán)芳烴的回收率情況來(lái)看，只有萘、苊、苊烯等容易受熱揮發(fā)，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須防止氮吹時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和流速過(guò)大。

2.7 色譜條件的優(yōu)化

2.7.1 波長(zhǎng)的選擇

波長(zhǎng)掃描顯示，多環(huán)芳烴在210～260nm內(nèi)均有較大吸收。綜合考慮，選用220nm作為最佳波長(zhǎng)，不僅響應(yīng)大，并且可有效地排除干擾。

2.7.2 流動(dòng)相及梯度程序的確定

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，流動(dòng)相可采用甲醇和水，然后走梯度程序，但干擾較多，基線需要較長(zhǎng)時(shí)間才平穩(wěn)。而采用乙腈和水做為流動(dòng)相，選擇合適的梯度程序，可提高靈敏度和檢測(cè)水平，并且穩(wěn)定性也較好。

2.8 其 他

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，樣品和標(biāo)樣在進(jìn)樣時(shí)候，溶劑容易揮發(fā)，導(dǎo)致重復(fù)性較差。樣品和標(biāo)樣需要在4℃下保存，分析時(shí)直接在冰箱里取樣，然后迅速進(jìn)樣，可獲得較高的重復(fù)性。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹的高效液相色譜法測(cè)定油漆中的16種多環(huán)芳烴，具有檢測(cè)靈敏度高、精密度高、準(zhǔn)確度高、線性范圍好和回收率高等優(yōu)點(diǎn)，完全符合分析要求，適合各類油漆中多環(huán)芳烴的快速檢測(cè)。

[1]周翔.快速溶劑萃取-SPE硅膠柱凈化-高效液相色譜法測(cè)定土壤中多環(huán)芳烴16種化合物的研究[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，2010，23（4）：7-10.

[2]李繼睿，劉佳佳，晏喜云.高效液相色譜法檢測(cè)水中多環(huán)芳烴[J].上?；ぃ?002（22）：21-22.

[3]劉少民，陶宇，戴亞，等.熒光光度法測(cè)定卷煙煙氣中的3，4-苯并芘[J].中國(guó)煙草學(xué)，2002（2）：15-18.

[4]SN/T 1877.3—2007礦物油中的多環(huán)芳烴的測(cè)定方法[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2007.

[5]SC/T 3042—2008水產(chǎn)品中16種多環(huán)芳烴的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[6]孫艷，楊洪彪，李晨光，等.食品中多環(huán)芳烴含量檢測(cè)方法研究[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)志，2005，15（11）：1319-1320.

[7]錢薇，倪進(jìn)治，駱永明，等.高效液相色譜-熒光檢測(cè)法測(cè)定土壤中的多環(huán)芳烴[J].色譜，2007，25（2）：22l-225.

[8]崔炳文，羅水法，薛軍，等.高效液相色譜法測(cè)定河道底泥中的多環(huán)芳烴[J].化學(xué)分析計(jì)量，2005，14（5）：30-32.

[9]彭希瓏，何宗健.高效液相色譜法測(cè)定南昌市環(huán)境空氣PM10 中 16 種多環(huán)芳烴[J].環(huán)境污染與防治，2008，30（9）：36-39.