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摘 要： 建立了固相萃取-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定水中13種苯胺類化合物。樣品通過HC-C18固相萃取小柱富集，洗脫后加入內(nèi)標苯胺-D5進行氮吹濃縮，經(jīng)HSS T3色譜柱（150 mm×2.1 mm，1.8 μm）分離，采用多反應(yīng)監(jiān)測掃描模式，以內(nèi)標法定量。13種苯胺類化合物在0.1~100 μg/L（其中3-硝基苯胺為0.2~200 μg/L）范圍內(nèi)與特征離子的色譜峰面積線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.995，方法檢出限為0.001~0.006 μg/L，平均加標回收率為67.3%~117%，測定結(jié)果的相對標準偏差為3.77%~16.9%（n=6）。該法操作簡單、穩(wěn)定性好，能夠滿足實際水體中13種苯胺類化合物大批量樣品分析的需求。

關(guān)鍵詞： 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法； 苯胺類化合物； 固相萃取； 水

環(huán)境中苯胺類化合物的檢測方法主要包括氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜法和液相色譜質(zhì)譜法等。由于苯胺類化合物不穩(wěn)定，容易氧化損失，增加了其樣品前處理及分析檢測的難度。在分析檢測方面，高溫氣化過程使得氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法穩(wěn)定性較差。相比而言，苯胺類化合物采用液相色譜和液相色譜質(zhì)譜分離的穩(wěn)定性較好，尤其是后者，靈敏度高、定性能力強、取樣量少，已成為苯胺類化合物檢測重點研究方向。盡管直接進樣液相色譜質(zhì)譜可實現(xiàn)苯胺類化合物的快速檢測，但其方法檢出限遠高于經(jīng)固相萃取法富集的結(jié)果。目前，苯胺類化合物固相萃取主要采用離子交換固相萃取柱，而采用常見的C18固相萃取小柱的研究鮮有報道。在樣品前處理方面，苯胺類化合物水樣保存需加入抗氧化劑硫代硫酸鈉，隨著樣品處理步驟的延長，低沸點組分回收率難以控制，需要分析人員具有較豐富的實踐經(jīng)驗。湖北華祥地質(zhì)環(huán)境檢測科技有限公司羅火焰課題組在前期的研究中發(fā)現(xiàn)，氮吹濃縮環(huán)節(jié)對樣品回收率具有較大的影響，由物質(zhì)性質(zhì)而定，尤其是對于低沸點、不穩(wěn)定組分，但現(xiàn)有研究鮮有關(guān)于此方面的報道。

基于上述分析，湖北華祥地質(zhì)環(huán)境檢測科技有限公司羅火焰課題組采用固相萃取-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定水中13種苯胺類化合物，重點關(guān)注C18固相萃取小柱的分離富集效果和樣品氮吹濃縮條件的優(yōu)化，以期解決苯胺類化合物不穩(wěn)定、易氧化對其回收率的影響，建立水體中苯胺類化合物快速、準確的分析檢測方法。

1 主要儀器與試劑

超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀：ACQUITY UPLC Xevo TQ-S型，美國沃特世公司。

隔膜真空泵：GM-0.33A型，天津市津騰實驗設(shè)備有限公司。

全自動氮吹濃縮儀：Turbo VapII型，瑞典Biotage公司。

固相萃取裝置：CNW 24位固相萃取真空裝置，德國CNW Technologies GmbH公司。

pH計：PHS-25型，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

超純水機：Milli-Q Direct 8型，美國密理博公司。

13種苯胺類混合標準溶液：包括苯胺、聯(lián)苯胺、4-甲基苯胺、2-甲氧基苯胺、3-甲基苯胺、2-甲基苯胺、2,4-二甲基苯胺、4-硝基苯胺、4-氯苯胺、2-萘胺、2,6-二甲基苯胺和3-氯苯胺，其中3-硝基苯胺質(zhì)量濃度為200 mg/L，其余組分質(zhì)量濃度均為100 mg/L，介質(zhì)為甲醇，上海安譜實驗科技股份有限公司。

苯胺-D5標準溶液：質(zhì)量濃度為100 mg/L，介質(zhì)為甲醇，上海安譜實驗科技股份有限公司。

HC-C18固相萃取小柱：500 mg，6 mL，上海安譜實驗科技股份有限公司。

2 儀器工作條件

（1）色譜。色譜柱：Waters ACQUITY UPLC HSS T3型柱（150 mm×2.1 mm，1.8 μm，美國沃特世公司）；柱溫：35 ℃；流動相：A為甲酸-水（體積比為0.02∶100）溶液，B為甲醇，流量為0.4 mL/min；梯度洗脫程序：B體積分數(shù)為25%，保持1 min，在1.5 min內(nèi)升至50%，保持4.5 min，在5 min內(nèi)變?yōu)?5%，保持2 min；進樣體積：5 μL。

（2）質(zhì)譜。離子源：電噴霧離子源（ESI）；掃描方式：正離子模式；離子源溫度：150℃；毛細管電壓：3.00 kV；脫溶劑氣（氮氣）流量：1 000 L/h；脫溶劑氣溫度：500℃；監(jiān)測模式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）；質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測參數(shù)見原文。

3 實驗步驟

3.1 樣品采集與保存

按照《地表水和污水監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 91—2002）和《地下水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ 164—2020）采集水樣500 mL，樣品采集后用甲酸或氨水調(diào)節(jié)其pH值至7~8，加入40 mg硫代硫酸鈉，密封避光，于0~4℃冷藏保存運輸，5 d內(nèi)完成萃取。

3.2 樣品處理

依次用6 mL甲醇和6 mL超純水活化HC-C18固相萃取小柱，取200 mL水樣用氨水調(diào)節(jié)pH值為9~11，然后以10 mL/min的流量通過小柱。用5 mL超純水淋洗小柱，然后在固相萃取小柱上端連接注射器進行擠壓，去除小柱中的殘留水分。再用10 mL的體積分數(shù)為5%的氨水甲醇溶液洗脫小柱，以5 mL/min的流量收集洗脫液。向洗脫液中加入100 μL質(zhì)量濃度為0.1 mg/L的苯胺-D5標準溶液作為內(nèi)標，在水浴溫度55℃和氮氣壓力48.27~68.95 kPa（7~10 psi）下濃縮至略低于1 mL，用超純水定容至2 mL，混勻后待上機測試。

4 實驗條件的優(yōu)化

4.1 氮吹濃縮條件

氮吹濃縮條件對苯胺類化合物的回收率具有較大的影響，需嚴格控制濃縮條件包括水浴溫度、氮氣流量等。筆者在前期的研究中發(fā)現(xiàn)，相比傳統(tǒng)的濃縮至1 mL，將濃縮體積增大至5 mL時，不僅可以提高目標物回收率，還可以節(jié)省濃縮時間?？疾觳煌瑵饪s體積對苯胺類化合物回收率的影響，結(jié)果見表1。由表1可知，在水浴溫度55 ℃和氮氣壓力48.27~68.95 kPa（7~10 psi）下濃縮至1 mL時，13種苯胺類的回收率為35.6%~47.9%，當提高濃縮體積至5 mL時，13種苯胺類的回收率為87.1%~110%，提高明顯，然而過高的濃縮體積降低了目標物的方法檢出限。另外，HJ 1210—2021采用液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法測定土壤和沉積物中13種苯胺類和2種聯(lián)苯胺類化合物時，將內(nèi)標的加入移至樣品提取步驟?；诖耍瑖L試在樣品濃縮前加入內(nèi)標，測定濃縮條件對13種苯胺類化合物回收率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論是濃縮至1 mL還是5 mL，與傳統(tǒng)濃縮后加內(nèi)標相比，目標物回收率提高明顯，且均滿足實際樣品測定的需求，同時目標物的方法檢出限還可以得到保證。因此，通過濃縮前添加內(nèi)標可以極大改善濃縮條件對苯胺類化合物回收率的影響，同時無需嚴格的條件控制和對實驗人員操作經(jīng)驗的要求。

表1   不同濃縮條件下苯胺類化合物的回收率（n=3） ( % )

注：條件1代表濃縮后加內(nèi)標，條件2代表濃縮前加內(nèi)標。

結(jié)語

建立了固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水中13種苯胺類化合物，采用HC-C18固相萃取小柱起到了離子交換固相萃取小柱同樣的萃取富集效果，通過提高洗脫液的濃縮體積或氮吹濃縮前加內(nèi)標均可極大降低氮吹濃縮對苯胺類化合物回收率的影響，尤其是后者，在保證準確度的前提下目標物的方法檢出限亦能得以保證，且操作簡單易行，適合實際大批量樣品的快速、準確分析。