饮水思源|赛默飞液相方案守护饮用水安全
时间：2024-08-08 阅读：491
引言
水是生命之源,是人类以及一切生物赖以生存的必不可少的重要物质。《生活饮用水卫生标准》（GB 5749）是我国开展饮用水水质监督管理的重要依据。2023年4月1日起，《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)[1]正式实施，对提升我国饮用水水质、保障饮用水水质安全发挥了重要作用。与原有《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)相比，新标准内容更具有科学性、实用性，更契合新形势下饮用水卫生安全的要求。与该标准配套的GB/T 5750-2023《生活饮用水标准检验方法》[2]（104项指标）也已于2023年3月17日颁布，10月1日正式实施。GB/T 5750-2023标准历时5年，经过了3轮意见征求，有超过500名行业专家参与GB/T 5750修订工作。本次修订主要大幅增加了高通量的分析方法；大幅扩展了质谱技术的应用范畴；重点加强了自动化程度高的检测方法；进一步强化了以人为本的制标理念；充分体现了方法标准的配套性和前瞻性。
其中GB/T 5750.9-2023《生活饮用水标准检验方法 第9部分：农药指标》部分，增加了包括氯硝柳胺在内9种农药的检验方法。氯硝柳胺是WHO唯一保留推荐使用的杀螺药，它具有杀螺效率高、持效长等优势，在控制血吸虫病中起到了重要的作用。随着氯硝柳胺在我国持续、大范围、大剂量使用，引发附近水域的水生动物急性死亡事情有所增多。氯硝柳胺对于非目标生物的毒性，越来越引起人们的关注。因水中氯硝柳胺的含量较低，GB/T 5750.9-2023采用萃取-反萃取分光光度法或液液萃取高效液相色谱法，2种方法均采用传统的样品前处理过程，需要消耗大量水样及有机溶剂，操作复杂，费时费力，且方法容易受到污染，也增加了操作人员暴露在有机试剂中的几率，不利于身体健康。在线固相萃取（On-line SPE）结合HPLC是一种简单、快速、精确的样品在线前处理与检测方法。使用Vanquish Online 2D-LC色谱系统，可以实现样品自动化在线富集，浓缩以及基质去除等。与其他前处理和检测方法相比，提高了抗污染能力，分析效率高，操作简单，灵敏度高，成本低，满足实际分析检测的需求。
本方法的原理如图1，首先通过自动进样器将大体积样品直接注入到在线固相萃取柱上，利用Vanquish双三元液相色谱系统（或配备两套泵）的富集泵按照设定的富集清洗程序将溶剂输入到固相萃取柱上清洗掉样品中基质干扰，同时待分析物被富集在固相萃取柱上，待清洗过程完成后通过阀切换将在线固相萃取柱切换至分析流路，利用双梯度液相的分析泵按照设定的分析色谱条件将待分析物从固相萃取柱上洗脱至分析柱上进行检测分析。
图1：On-line SPE原理图（点击查看大图）
01
仪器配置：
Vanquish Online 2D-LC色谱系统，包括：
双三元泵Dual Pump CN
自动进样器Split Sampler CT
柱温箱Column Compartment C（配2位6通阀）
二极管阵列检测器Diode Array Detector CG
变色龙色谱管理软件 Chromeleon CDS 7.2.10
02
色谱条件：
分析柱：Acclaim 120 C18,5μm，4.6*250mm（PN：059149）
富集柱：Acclaim RSLC Polar Advantage II，3μm，3.0*30mm（PN：066276）
流动相A：0.1%磷酸水；流动相B：甲醇
流速：1mL/min
柱温：30℃
波长：330nm
进样体积：1mL
表1 系统梯度条件
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03
样品处理：
取连续实际水样，用0.22μm滤膜过滤，直接进样。
实验结果
图2：标准溶液图谱（点击查看大图）
图3：标准溶液结果（点击查看大图）
GB/T 5750.9-2023标准中采用甲醇和水作为流动相，未调节流动相的pH值。氯硝柳胺pKa为7.3，在中性流动相中会同时存在离子态和质子态，洗脱得到的峰型较差。因此，本方法采用0.1%磷酸水和甲醇作为流动相。标准溶液中氯硝柳胺组分可有效检出，且峰型对称，理论塔板数高。On-line SPE法在富集浓缩的过程中可去除基质干扰，无其他组分影响氯硝柳胺的检测。
图4 浓度2ppb标准溶液图谱（点击查看大图）
标准中规定液液萃取高效液相色谱法的最低检测质量为2ng，因此本方法通过浓度为2ppb的溶液考察检测灵敏度。氯硝柳胺组分可明显检出，信噪比S/N=17.5，满足标准中定量限要求，说明Vanquish液相色谱On-line SPE法检测氯硝柳胺的灵敏度优异。
图5：线性图谱（点击查看大图）
图6：线性结果（点击查看大图）
图7：重复性结果（点击查看大图）
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在浓度范围2-200ppb内考察线性情况，氯硝柳胺组分具有良好线性关系，相关系数R2>0.999。标准溶液连续进样6针，重复性良好，氯硝柳胺保留时间RSD为0.06%，峰面积RSD为0.43%。
表2 回收率实验结果
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图8：实际样品图谱（点击查看大图）
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通过此方法，对实验室附近的自来水、桶装水等多批次水样进行了检测分析，暂无氯硝柳胺组分检出。选择3种浓度水平进行加标回收实验，考察方法的准确度。加标回收率为98.27%~100.26%，说明方法准确度好，满足检测需求。
小结
1. Vanquish液相色谱On-line SPE法可用于生活饮用水中氯硝柳胺的含量检测分析，方法简单、峰型好、灵敏度高、线性关系好、准确度高。
2. 在线固相萃取法所需水样少，有机溶剂用量少，前处理和分析测试一体化，省时省力，响应了新国标GB/T 5750-2023自动化程度高检测方法的发展思路。
赛默飞基于双三元液相色谱平台的On-line SPE法针对多环芳烃、苯胺类化合物以及微囊藻毒素、甲萘威、呋喃丹等多种农残的检测均有详细的解决方案，在对水样的分析测试中具有广阔的应用前景。
赛默飞Vanquish系列液相色谱平台，具有性能稳定、流速精度高、梯度延迟体积灵活调节等特点，联合智能、可靠的Chromeleon色谱数据系统，能够满足企业以及科研机构对不同品种的质量研究和检测需求。
参考文献：
[1] GB 5749-2022，生活饮用水卫生标准 [S].
[2] GB/T 5750-2023，生活饮用水标准检验方法 [S].