在工業(yè)上雙酚A被用來合成聚碳酸酯(PC)和環(huán)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(nèi)側(cè)涂層。BPA無處不在,從礦泉水瓶、醫(yī)療器械到及食品包裝的內(nèi)里,都有它的身影。每年,世界生產(chǎn)2700萬噸含有BPA的塑料。但BPA也能導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào),威脅著胎兒和兒童的健康。癌癥和新陳代謝紊亂導(dǎo)致的肥胖也被認(rèn)為與此有關(guān)。歐盟認(rèn)為含雙酚A奶瓶會(huì)誘發(fā)性早熟,從2011年3月2日起,禁止生產(chǎn)含化學(xué)物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液配制雙酚A標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 000 mg/L):精密稱取10.0 mg雙酚A標(biāo)準(zhǔn)品到10 mL容量瓶中,用甲醇作溶劑溶解,定容,混勻。
雙酚A標(biāo)準(zhǔn)中間液(10.0 mg/L):移取雙酚A標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)使用液(0.10 mg/L):移取10.0 mg/L雙酚A標(biāo)準(zhǔn)中間液0.10 mL于10 mL容量瓶中,用水稀釋到刻度,臨用時(shí)配制。
校準(zhǔn)曲線系列:用純水分別稀釋雙酚A標(biāo)準(zhǔn)使用液,得到0.0、0.002、0.005、0.01、0.02和0.04 mg/L校準(zhǔn)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(jī)中以轉(zhuǎn)速為12 000轉(zhuǎn)/min離心15 min后,轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣小瓶,上機(jī)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(hào)Eclipse XDB,4.6×250 mm,5 μm),柱溫35℃;流動(dòng)相:甲醇/水(體積比70/30),流速為1.0 mL/min;進(jìn)樣量100 μL;熒光激發(fā)波長為228 nm,發(fā)射波長為312 nm。
1.5 測定校準(zhǔn)曲線溶液與樣品溶液依次進(jìn)樣,記錄峰高或峰面積,以校準(zhǔn)曲線溶液的峰高或峰面積為縱坐標(biāo),BPA含量(ng)為橫坐標(biāo)繪制校準(zhǔn)曲線,從校準(zhǔn)曲線上查出水樣中BPA含量。
2 結(jié)果2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的保存時(shí)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(chǔ)備液。待測樣為水樣,選擇純水作為校準(zhǔn)曲線溶液的溶劑。標(biāo)準(zhǔn)中間液(10.0 mg/L)的濃度介于儲(chǔ)備液(1 000 mg/L)與標(biāo)準(zhǔn)使用液(0.10 mg/L)之間,采用甲醇水混合溶液作溶劑。對標(biāo)準(zhǔn)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(xù)4次,測定結(jié)果分別為10.12、9.93、9.95與10.08 mg/L,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.94%。這表明4℃避光保存條件下,標(biāo)準(zhǔn)中間液4周內(nèi)無衰減。
2.2 液相色譜流動(dòng)相的優(yōu)化選擇常用的甲醇與水的混合溶液作為流動(dòng)相。隨著水相比例的提高,保留時(shí)間延長,峰高降低。當(dāng)水相比例為30%時(shí),保留時(shí)間為6.0 min;水相比例為35%時(shí),保留時(shí)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(yīng)盡量縮短保留時(shí)間,故本方法選擇水相比例為30%。取空白樣品加標(biāo),使加標(biāo)后濃度為0.01 mg/L,加標(biāo)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(biāo)樣品的色譜圖 |
圖選項(xiàng) |
首先采用常用的230 nm作為激發(fā)波長,掃描得到發(fā)射波長光譜圖(圖 3),由圖 3選定312 nm為靈敏發(fā)射波長。然后固定發(fā)射波長,掃描激發(fā)波長,得到激發(fā)波長光譜圖(圖 4),由圖 4選定228 nm為靈敏激發(fā)波長。文獻(xiàn)采用的激發(fā)波長/發(fā)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(diǎn)的濃度僅能達(dá)到0.03 mg/L[7-8]。
圖 3 BPA的熒光發(fā)射波長光譜圖 |
圖選項(xiàng) |
圖 4 BPA的熒光激發(fā)波長光譜圖 |
圖選項(xiàng) |
100 μL定量環(huán)是高效液相色譜儀的標(biāo)準(zhǔn)配置。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著進(jìn)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(shí)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(jìn)樣體積。
2.5 樣品預(yù)處理的優(yōu)化在色譜進(jìn)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(yàn)中取0.01 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL分別裝到3個(gè)進(jìn)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(jié)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(xué)參數(shù)BPA線性范圍在0~0.04 mg/L之間,其進(jìn)樣絕對質(zhì)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(guān)系數(shù)r均為0.999。
濃度為0.002 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)樣10次,求出BPA峰高的標(biāo)準(zhǔn)偏差(Sb),乘以10倍的信噪比,再除以校準(zhǔn)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(gè)濃度水平的樣品,其濃度分別為0.002、0.01和0.02 mg/L,每個(gè)濃度水平樣品平行測定6次。其3個(gè)濃度水平的平均回收率在95%~105%之間。相對標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(jìn)行檢測,均未檢出BPA。
對本單位實(shí)驗(yàn)室10份末梢水進(jìn)行檢測,未檢出BPA,說明塑料輸配水管材不會(huì)對自來水造成污染。然而對實(shí)驗(yàn)室、辦公室的臺(tái)式飲水機(jī)放出的開水冷卻后進(jìn)行檢測,檢出BPA濃度為16.7 ng/mL,超出*67%。可見,臺(tái)式飲水機(jī)會(huì)造成BPA污染,建議今后應(yīng)在飲水機(jī)類涉水產(chǎn)品的檢測中增加BPA檢測項(xiàng)目。
4 結(jié)論與討論“雙酚A奶瓶事件"引起社會(huì)對BPA高度關(guān)注。已報(bào)道的水中BPA的檢測方法都要進(jìn)行樣品富集,這樣一方面增加了工作量,另一方面導(dǎo)致檢測結(jié)果偏差增大。本實(shí)驗(yàn)從儀器檢測波長、進(jìn)樣量、流動(dòng)相比例等方面進(jìn)行了充分優(yōu)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(zhǔn)確性高,可適用于水源水及生活飲用水監(jiān)測。
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