苯胺类化合物(aniline derivatives)在医药、橡胶和染料等工业和农业中被广泛地用作重要原料和中间体。同时,又因其具有明显致癌作用和强毒性,是我国规定的优先控制污染物。由于土壤基质的物理化学吸附作用,苯胺类化合物进入环境后极易在土壤中积累,对环境造成持久的危害。通过监测土壤中苯胺类化合物的污染情况,对环境监控及污染治理具有重要意义。
为了规范土壤中苯胺类化合物的检测,生态环境部首次发表新标准《土壤和沉积物13种苯胺类和2种联苯胺类化合物的测定 液相色谱-三重四极杆质谱法》(HJ 1210-2021),并将在6月1日起正式实施。因此,本应用中心根据此新检测标准,建立了使用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪测定土壤和沉积物13 种苯胺类和2 种联苯胺类化合物的快速且高灵敏度的检测方案。
实验部分
仪器:ULC 510超高效液相色谱仪(具体配有二元超高压输液泵、超高压自动进样器(含冷却功能)、柱温箱)、EXPEC 5210三重四极杆串联质谱仪。
参考标准HJ 1210-2021标曲制作方法,25%甲醇水配置得到一系列浓度的13种苯胺和2联苯胺类化合物混标,采用内标法拟合后生成标准曲线。标准对照品的典型谱图如图1,标准曲线最低点的定量离子色谱图如图2所示。将曲线最低点进样分析,按照S/N=10和S/N=3计算定量限和检出限,结果如表1所示。
制备3-硝基苯胺浓度为10、100 ng/ml,其余目标物浓度为5、50 ng/ml的两份质控样本,分别连续进样6次,考察保留时间和响应的重复性。
图1 标准对照品的典型谱图(其中3-硝基苯胺浓度为40 ng/ml,其余目标物浓度为20 ng/ml)
图2 标准曲线最低点的色谱图(其中3-硝基苯胺浓度为1 ng/ml,其余目标物浓度为0.5 ng/ml)
表1 以标准曲线最低点(其中3-硝基苯胺浓度为1 ng/ml,其余目标物浓度为0.5 ng/ml)计算所得各目标物检出限和定量限
结果表明: 13 种苯胺类和 2 种联苯胺类化合物检出限在0.01-0.11ng/ml之间,定量限在0.03-0.33ng/ml之间;且在检测范围内线性良好,相关系数均大于0.999;重复性:3-硝基苯胺浓度为10 ng/ml,其余目标物浓度为5 ng/ml,保留时间和响应的RSD值分别在 0.01-0.39%之间和0.73%-2.86%之间;3-硝基苯胺浓度为100 ng/ml,其余目标物浓度为50 ng/ml,保留时间和响应的RSD值分别在 0-0.32%之间和0.33%-3.11%之间。
结语
本应用中心针对即将发布的《土壤和沉积物苯胺类和联苯胺类的测定液相色谱-三重四级杆质谱法》标准,建立了对应的分析测试方法,考察了方法的线性、精密度、灵敏度等,结果符合测试要求,可以对土壤和沉积物中 13 种苯胺类和 2 种联苯胺类化合物进行灵敏、准确的定量检测。