液相色谱法检测水中邻苯二甲酸酯类的方法验证

＊余维维 王一会 王裕平

（1.黔东南生态环境监测中心 贵州 556000 2.安顺生态环境监测中心 贵州 561000 3.贵州应用技术职业学院 黔南州计算机辅助药物设计与分子模拟重点实验室 贵州 558000）

邻苯二甲酸酯（PAEs）也称酞酸酯，一般难溶于水，易溶于有机溶剂，可增加聚乙烯、聚氯乙烯等高分子塑料产品的可塑性和柔软性，主要用于增塑剂，普遍用于玩具、洗发水、沐浴露、食品包装材料、清洁剂以及医疗器械等数百种实际产品中[1]。虽然PAEs是一种至关重要的化工原料，但是根据相关研究发现，该类物质也具有一定的危害性。

尤其是近年来，随着对流行病学及毒理学的深入研究表明，PAEs对人的机体健康存在多方面的不良影响，比如导致生殖发育毒性、胰岛素抵抗、肥胖、神经行为发育异常、哮喘和过敏性疾病，甚至还会引发内分泌系统相关的一系列肿瘤等。

目前，为了满足人类日益丰富的生活需求，将邻苯类物质作为塑料产品中的主要增塑剂，使用范围已经是越来越来广泛。因此，PAEs与人类接触的机会也是越来越多。尤其是PAEs往往可以从各种塑料制品中逸出这一特点，同时也非常容易扩散至各类食物中，并通过膳食、饮水等途径进入人体。所以，现在PAEs与人类健康生活之间的关系已是越来越密切，甚至说是一个至关重要的问题。据相关文献记载，过量的邻苯类物质还能给人体和动物体带来致畸和致癌作用[2-4]。在生活中，对于水体中PAEs的主要污染来源于生产和使用PAEs工厂排放的污水，也源于水体中的塑料产品的污染。

除此之外，常见的PAEs类物质还有邻苯二甲酸二丁酯（DBP），也称邻酞酸二丁酯或1,2-苯二甲酸二丁酯，是硝基纤维素的优良增塑剂，凝胶化能力强，用于硝基纤维素涂料，有良好的软化作用。稳定性、耐挠曲性、黏结性和防水性均优于其他增塑剂[5]。但是过量的邻苯二甲酸二丁酯也带来了一定的危害，如生殖毒性、生长发育毒性和致癌风险等[6-8]。

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯（DEHP）与绝大多数工业上使用的合成树脂和橡胶均有良好的相容性，但乙酸纤维素、聚乙酸乙烯除外。DEHP在细胞的试验中表现出雌激素活性，能干扰内分泌系统，可引起啮齿类动物的肝肿瘤。

根据国家标准规定，对于可触及大的塑料件中邻苯二甲酸酯总含量不能超过1000mg·kg-1。在（HJ 572—2010）中也要求，邻苯二甲酸酯限量应该低于0.1%。因此，对PAEs类物质精准、可靠的检测已经显得越来越重要，是急需解决的问题，同时也是本文的研究重点。

1.材料与方法

（1）实验仪器。高效液相色谱仪（HPLC）Thermo UItiMate 3000型；自动液液萃取仪顺昕3000型；C18（250mm×4.6μm×5μm）；容量瓶（1.0mL、10mL、100mL）若干。

（2）实验试剂。邻苯二甲酸二丁酯，浓度1000μg·mL-1；邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯，浓度1000μg·mL-1；无水硫酸钠，使用前经500℃灼烧3h；正己烷（色谱纯）；二氯甲烷（色谱纯）；甲醇（色谱纯）；乙腈（色谱纯）。

2.方法验证

（1）流动相的选择。通过查阅资料和文献，最终对甲醇、甲醇-水、乙腈和乙腈-水四种不同的流动相进行了筛选，从仪器上的谱图可看出，从DBP和DEHP的峰响应、谱图尖锐、是否峰拖尾，最终确定最佳溶剂作为色谱流动相；图1为相关实验结果，进样量均为10μL。

图1 四种不同流动相下，DBP和DEHP的液相色谱图

由图1可知，乙腈溶剂体系要远远强于甲醇体系，并且水的加入有利于提高检测效果，故乙腈-水作为流动相检测效果是最佳的。图中第1个最高峰为溶剂杂峰，此时，乙腈-水为流动相的DBP和DEHP流出时间分别为4.2min、9.0min，对应的峰高分别为5.2849mAU、1.3284mAU。两个峰之间的时间差为4.8min，相比单纯的乙腈，增加了2min。因此，在本实验中，将选择乙腈-水溶剂体系作为分析DBP和DEHP的流动相。

（2）萃取剂的选择。向100mL空白水样中添加了1.00μg·mL-1的DBP和DEHP，加入二氯甲烷和正己烷萃取，按照以上进行前处理。实验结果表明，二氯甲烷的回收率为DBP：60.29%～74.65%、DEHP：58.92%～77.57%，正己烷的回收率为DBP：81.63%～97.48%、DEHP：83.71%～100.65%，综上，选择正己烷作为萃取剂。

（3）萃取体积及次数的选择。向100mL空白水样中添加了1.00μg·mL-1的DBP和DEHP，加入10mL、20mL和30mL的正己烷萃取，萃取1次、2次和3次，按上述进行前处理。由表1的实验结果所示，萃取次数越多，回收率都较高，但是次数越多，对于溶剂的浪费和废液的处理也是一个大问题，所以本实验采用20mL溶剂萃取2次作为前处理操作。

表1 萃取体积及次数的回收率（%）

3.分析方法

（1）标准曲线。分别取DBP标准溶液（1000 μg·mL-1）和DEHP标准溶液（1000μg·mL-1）1000μL用甲醇稀释到10mL容量瓶中定容，稀释后浓度为100μg·mL-1的中间液，密封，避光保存在-20℃冰箱内备用。

取上述中间液，用甲醇稀释，分别得到标准系列浓度为0.20μg·mL-1、0.50μg·mL-1、1.00μg·mL-1、2.00μg·mL-1、5.00μg·mL-1、10.0μg·mL-1待用。

接下来，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，进行绘制标准曲线。试验得出，DBP和DEHP浓度在0.20～10.0μg·mL-1范围内，标准曲线的具体检测数据如表2所示。

表2 DBP和DEHP标准样品的具体检测数据

以表2中相应峰面积与浓度之间的关系，进行线性回归分析，可得以下结果：DBP和DEHP对应的线性回归方程如式（1）～（2）如图2所示。

图2 色谱峰面积与浓度c之间的变化关系

式（1）～（2）的线性相关系数R2分别为0.9996和0.9997。

由以上分析结果可知，该实验方法对DBP和DEHP的检测，其线性范围还是比较宽的，在浓度为0.20～10.0μg·mL-1范围内，依然可以保持良好的线性关系，R2均在0.999以上。所以，本标准曲线法的可靠性是非常高的，一般情况下，基本无需考虑线性偏离问题。

（2）精密度实验和回收率实验分析。为确保检测方法的精密度与准确度，将分别对DBP和DEHP样品进行精密度实验以及回收率实验分析，同时将检测数据进行统计学分析，实验分析结果如表3所示。

表3 DBP和DEHP的相对标准偏差

DBP和DEHP的相对标准偏差（n=7）均低于4.11%，最低检出浓度分别为0.1μg·L-1和0.2μg·L-1，最低检出量分别为1×10-10g和2×10-10g。

通过对DBP和DEHP样品进行回收率实验分析：向100mL水样中添加DBP和DEHP各1.00μg，按上述进行前处理操作，实验结果表明DBP和DEHP的回收率分别为89.67%～94.86%和86.72%～93.71%。故所建立的方法可用于检测DBP和DEHP在水样样品中的含量，完全可以满足标准要求。

4.结论

通过利用液相色谱仪对DBP和DEHP进行检测，充分研究了仪器设置参数以及实验前样品预处理方法对实验结果的影响，最终建立了DBP和DEHP在水样中的残留精确检测方法，即量取适当的待测水样，加入20mL正己烷萃取2次，干燥，浓缩，定容1mL过滤待测，最终使用外标法进行定量分析。本方法下的添加回收试验中，DBP和DEHP在水样中的添加回收率分别为89.67%～94.86%和86.72%～93.71%，最低检出浓度分别为0.1μg·L-1和0.2μg·L-1，最低检出量分别为1×10-10g和2×10-10g。由此可见，该方法对PAEs类物质在水样中残留量的检测精度是非常高的，可以满足国家标准的规定，并且分析方法也比较简单、快捷。同时表明，DBP和DEHP在0.20～10.0μg·mL-1浓度范围内，两者的线性相关系数R2均大于0.999；因此用该方法检测时，为保证标准曲线具有良好的线性，建议尽量将其浓度控制在此范围内。综合以上，本研究所建立的分析方法在精密度、灵敏度和准确度均可达到分析要求，可应用于DBP和DEHP在水样的残留分析检测。