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在工業上雙酚A被用來合成聚碳酸酯(PC)和環氧樹脂等材料。60年代以來就被用于制造塑料(奶)瓶、幼兒用的吸口杯、食品和飲料(奶粉)罐內側涂層。BPA無處不在,從礦泉水瓶、醫療器械到及食品包裝的內里,都有它的身影。每年,世界生產2700萬噸含有BPA的塑料。但BPA也能導致內分泌失調,威脅著胎兒和兒童的健康。癌癥和新陳代謝紊亂導致的肥胖也被認為與此有關。歐盟認為含雙酚A奶瓶會誘發性早熟,從2011年3月2日起,禁止生產含化學物質雙酚A(BPA)的嬰兒奶瓶。
儀器:高效液相色譜儀+熒光檢測器 檢測雙酚A
高效液相色譜—熒光檢測器(天瑞儀器);雙酚A標準品(Dr. Ehrenstorfer GmbH公司);甲醇(TEDIA公司,色譜純);水(娃哈哈公司,1.25 L瓶裝純凈水)。
1.2 標準溶液配制雙酚A標準儲備液(1 000 mg/L):精密稱取10.0 mg雙酚A標準品到10 mL容量瓶中,用甲醇作溶劑溶解,定容,混勻。
雙酚A標準中間液(10.0 mg/L):移取雙酚A標準儲備液0.10 mL于10 mL容量瓶中,用50%甲醇溶液稀釋到刻度,4℃避光冷藏,至少可存放4周。
雙酚A標準使用液(0.10 mg/L):移取10.0 mg/L雙酚A標準中間液0.10 mL于10 mL容量瓶中,用水稀釋到刻度,臨用時配制。
校準曲線系列:用純水分別稀釋雙酚A標準使用液,得到0.0、0.002、0.005、0.01、0.02和0.04 mg/L校準曲線系列溶液。
1.3 樣品前處理用移液器將1 mL水樣移入塑料離心管中,在離心機中以轉速為12 000轉/min離心15 min后,轉移到進樣小瓶,上機測定。
1.4 液相色譜條件色譜柱:C18反相色譜柱(天瑞儀器公司,型號Eclipse XDB,4.6×250 mm,5 μm),柱溫35℃;流動相:甲醇/水(體積比70/30),流速為1.0 mL/min;進樣量100 μL;熒光激發波長為228 nm,發射波長為312 nm。
1.5 測定校準曲線溶液與樣品溶液依次進樣,記錄峰高或峰面積,以校準曲線溶液的峰高或峰面積為縱坐標,BPA含量(ng)為橫坐標繪制校準曲線,從校準曲線上查出水樣中BPA含量。
2 結果2.1 標準溶液的保存時間BPA溶于甲醇,幾乎不溶于水(21.5℃下溶解度<0.1 g/100 mL水),故用甲醇配制儲備液。待測樣為水樣,選擇純水作為校準曲線溶液的溶劑。標準中間液(10.0 mg/L)的濃度介于儲備液(1 000 mg/L)與標準使用液(0.10 mg/L)之間,采用甲醇水混合溶液作溶劑。對標準中間液(10.0 mg/L)每7 d測定1次(測定前稀釋到1.0 mg/L),連續4次,測定結果分別為10.12、9.93、9.95與10.08 mg/L,相對標準偏差為0.94%。這表明4℃避光保存條件下,標準中間液4周內無衰減。
2.2 液相色譜流動相的優化選擇常用的甲醇與水的混合溶液作為流動相。隨著水相比例的提高,保留時間延長,峰高降低。當水相比例為30%時,保留時間為6.0 min;水相比例為35%時,保留時間為8.2 min,峰高降低到原來的74.1%。為了提高方法的靈敏度,在無干擾情況下,應盡量縮短保留時間,故本方法選擇水相比例為30%。取空白樣品加標,使加標后濃度為0.01 mg/L,加標樣品的色譜圖見圖 2。
1.死體積峰(1.9 min);2.雙酚A(6.0 min)圖 2 濃度為0.01 mg/L加標樣品的色譜圖 |
圖選項 |
首先采用常用的230 nm作為激發波長,掃描得到發射波長光譜圖(圖 3),由圖 3選定312 nm為靈敏發射波長。然后固定發射波長,掃描激發波長,得到激發波長光譜圖(圖 4),由圖 4選定228 nm為靈敏激發波長。文獻采用的激發波長/發射波長有275 nm/313 nm,275 nm/305 nm,由于不是靈敏的波長,所以其線性范圍低點的濃度僅能達到0.03 mg/L[7-8]。
圖 3 BPA的熒光發射波長光譜圖 |
圖選項 |
圖 4 BPA的熒光激發波長光譜圖 |
圖選項 |
100 μL定量環是高效液相色譜儀的標準配置。實驗發現,隨著進樣體積為10、20、50、100 μL逐步增大,其色譜峰峰高、峰面積線性提高,而半峰寬、保留時間及拖尾因子沒有明顯變化。為了獲得最高靈敏度,選擇100 μL作為進樣體積。
2.5 樣品預處理的優化在色譜進樣前,被測水樣,尤其對水源水,要除去樣品中的懸浮物。過濾法與離心法是常用的兩種方法。試驗中取0.01 mg/L標準溶液1 mL分別裝到3個進樣小瓶中,然后分別采用了過濾(尼龍膜針式濾器)、離心(塑料離心管)及無處理3種方式。結果表明針式濾器濾膜把待測物全部吸附,塑料離心管對待測物無任何干擾。
2.6 方法學參數BPA線性范圍在0~0.04 mg/L之間,其進樣絕對質量(ng)與峰高、峰面積呈線性。線性方程分別為Y=0.782X,Y=13.2X。線性相關系數r均為0.999。
濃度為0.002 mg/L的標準溶液連續進樣10次,求出BPA峰高的標準偏差(Sb),乘以10倍的信噪比,再除以校準曲線的斜率(S),得到低檢測濃度(LOQ)為0.0011 mg/L。本方法低檢測濃度為0.002 mg/L。
在純凈水中添加不同體積BPA溶液,制成3個濃度水平的樣品,其濃度分別為0.002、0.01和0.02 mg/L,每個濃度水平樣品平行測定6次。其3個濃度水平的平均回收率在95%~105%之間。相對標準偏差(RSD)<2%(n=6,表 1)。
名稱 | 添加水平 (0.002 mg/L) | 添加水平 (0.01 mg/L) | 添加水平 (0.02 mg/L) | |||||
回收率 (%) | RSD (%) | 回收率 (%) | RSD (%) | 回收率 (%) | RSD (%) | |||
BPA | 95 | 2.0 | 105 | 0.8 | 101 | 0.5 |
用本方法對江蘇省南京市5個水廠(南京北河口、南京上元門、南京城南、南京城北、南京浦口)出廠水水樣進行檢測,均未檢出BPA。
對本單位實驗室10份末梢水進行檢測,未檢出BPA,說明塑料輸配水管材不會對自來水造成污染。然而對實驗室、辦公室的臺式飲水機放出的開水冷卻后進行檢測,檢出BPA濃度為16.7 ng/mL,超出*67%。可見,臺式飲水機會造成BPA污染,建議今后應在飲水機類涉水產品的檢測中增加BPA檢測項目。
4 結論與討論“雙酚A奶瓶事件"引起社會對BPA高度關注。已報道的水中BPA的檢測方法都要進行樣品富集,這樣一方面增加了工作量,另一方面導致檢測結果偏差增大。本實驗從儀器檢測波長、進樣量、流動相比例等方面進行了充分優化,使儀器檢測靈敏度大大提高,從而避免了樣品富集步驟。本方法快速、靈敏、準確性高,可適用于水源水及生活飲用水監測。
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