烷基酚及其聚氧乙烯醚的測定

環(huán)境與可持續發(fā)展2007年第1期ENVIRONMENT AND SUSTAINABLE DEVELOPMENTNo.1, 2007烷基酚及其聚氧乙烯醚的測定李臨生”蘭云軍’ 羅衛平’ 銀德海'(1. 溫州大學(xué)浙江省皮革重點(diǎn)實(shí)驗室，浙江溫州, 3250272.陜西科技大學(xué)應用化學(xué)研究所，陜西咸陽(yáng)，712081)[摘要]本文介紹了同位素標記或多克隆抗體酶聯(lián)免疫法適于測定生物體中微量APE及其降解產(chǎn)物，固定酶酶聯(lián)免疫檢測法(ELISA) 可檢測出~ 10 ng/mL的壬基酚和相關(guān)化合物。[關(guān)鍵詞]表面活性劑;烷基酚聚氧乙烯醚;壬基酚;監測中圖分類(lèi)號: X132/0655文獻標識碼: A文章編號: 1673- 288 (2007) 01 - 0014-03-上世紀80年代歐洲國家陸續停止使用APE，1997法分離靈敏度有限。APE含苯環(huán)結構，所以簡(jiǎn)單樣品年美國環(huán)境保護署(EPA) 將NP劃為70種環(huán)境激素的中APE測定可考慮直接采用光度法，如紫外分光光度化學(xué)物質(zhì)之一，同年，我國提出在洗滌劑中禁用APE。法。APE和NP含有熒光生色基苯氧基，在-.定的波長(cháng)2003年3月歐洲議會(huì )正式通過(guò)的有關(guān)限制壬基酚紫外光照射下會(huì )發(fā)射自身特征熒光而具有高度選擇性(NP)及烷基酚聚氧乙烯醚(APE) 出售的法律文件中和靈敏性，其水溶液在濃度小于CMC時(shí)，熒光發(fā)射強提出最好由歐洲標準化組織CEN制定一個(gè)符合歐洲水度與濃度成正比，因此排除干擾后可采用熒光檢測法平的檢測方法。(FES)直接定量，也可與HPLC聯(lián)用，HPLC 采用熒光表面活性劑分析可采用儀器法和化學(xué)法。采用化檢測器對NP和NP1E的檢測限可達0.01pg/L1.2。APE學(xué)法時(shí)，非離子表面活性劑往往和相對分子質(zhì)量較大的組成分析或復雜的復合樣品分析--般包括濃縮分離的試劑(如卟啉鉛、磷鉬酸)反應形成金屬鹽配合物等預處理操作，如采用柱層析法、TCL、GC- MS、后間接定量;非離子表面活性劑、肥皂、脂肪酸及兩HPLC- MS、凝膠色譜法以及裂解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用性表面活性劑混合物可以用亞甲基藍或混合酸性指示技術(shù)等。測定時(shí)往往需要含不同EO加合摩爾數的SAA劑用常規的兩相滴定法來(lái)測定，但化學(xué)法不能直接分作為標準樣品。其中，以HPLC/MS法最為常見(jiàn)，其檢析非離子表面活性劑同系物的各個(gè)組份。出限一般約為1 ~ 10pg/L。APE的檢測方法可分為化學(xué)分析法、儀器分析法1烷基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)譜和生物檢測法，其中儀器分析法最重要。APE儀器定性和定量化學(xué)分析可采用比色法、濁度法、色譜法(包烷基酚聚氧乙烯醚及衍生物特征碎片主要有m/z 45括TL、GC、LC、超臨界流體色譜SFC)、MS、NMR、毛(EO)、107、 121、 127 (CHg)、 135、 163、 179、 219細管電泳法(CE) 和電化學(xué)法等，膠束電動(dòng)色譜電泳(NP，M* -1)、220 (NP, M+ )、264 (NP1E, M*), 287組織做好礦區生態(tài)恢復及保護工作，堅決取締群境建設與發(fā)展對策[J]. 水土保持通報，2002, 22 (5): 66-69.采民采、濫采濫挖的非法礦山，對現有的尾礦和礦渣2肖國明， 杜華杰.加強丹江口庫區綜合治理確保南水北調供水安實(shí)施生態(tài)恢復;大力發(fā)展生態(tài)農業(yè)，推廣和建設沼氣全[J]. 中國水土保持swCC, 2003，(3): 20~21.工程，科學(xué)實(shí)施能源替代。3萬(wàn)咸濤. 漢江流城及丹江口庫區水環(huán)境質(zhì)量現狀分析[J]. 江蘇環(huán)嚴格控制農業(yè)和養殖業(yè)的面源污染，大力發(fā)展綠色食品和有機食品，減少化肥施用量，控制農藥造成4地中國煤化工的面源污染;劃定畜禽水產(chǎn)養殖禁養區,規?；男笄?生MHCNMHG養殖場(chǎng)必須達標排放，固體廢棄物實(shí)施資源化?；痦椖?華北水利水電學(xué)院青年科研基金(H5OQ2000)參考文獻作者簡(jiǎn)介:成慶利(1971-), 女，河南沁陽(yáng)人，主要從事環(huán).1杜國勞青戴程李玉保等.丹江口水庫水源區水土保持生態(tài)環(huán)境生態(tài)學(xué)研究。李臨生等:烷基酚及其聚氧乙烯醚的測定15●(NP1E，M* + Na), 292、405 (OP4E)、 646 (NP9E +中，LC- MS法是研究重點(diǎn)(4)。NPI0E)、661 (NP10E)、 749 (NP12E)、 810 (NPI3E)、與高分辨氣相色譜相比，HPLC 法的缺點(diǎn)是分離效933 ( OP16E) 1989 ( 0P40E)、2003 ( NP40E)、2443率較差，易受雜質(zhì)干擾，對各級EO之間的分離還沒(méi)有(OP50E)、3322 (NP70E)。 GC- MS檢出限~ 0.01pg/Lo得到徹底的解決。反相HPIC (RP- HPLC)適于分離nAPE的MS特點(diǎn)是①質(zhì)子化乙氧基特征峰在m/z45處的<4的NPEO,而正相HPIC (NP- HPLC)對于n>4的.峰一般為基峰，質(zhì)子化二乙氧基特征峰m/z為89，質(zhì)NPE具有較好的分離效果。NP- HPLC操作相對較簡(jiǎn)子化三乙氧基特征峰m/z為133;②與EO數分布有關(guān)，單， 且分析速度快，多采用氨基硅烷柱，以正已烷/異如EO數主要為9~17的APE，其N(xiāo)P9E到NPI7E的分丙醇、乙酸乙酯/乙醇等為流動(dòng)相梯度洗脫。子離子峰(M+ +1)在m/z大于600~ 1000范圍有明顯HPLC檢測器可采用紫外(在225或277 nm)或熒規律的特征峰。③APEMS 碎片易與堿金屬離子結合形光檢測器(激發(fā)和發(fā)射波長(cháng)分別在233nm、295 nm左成加合離子峰，其中鈉、鉀離子親合性較大，鋰離子右);在277mm處檢測可克服很多共萃取物的干擾。NP的親合性較小，環(huán)境樣品往往含有堿金屬鹽，也可在- HPLC-熒光檢測對壬基酚(NP) 和NP1E的檢測限制備樣品時(shí)加入某種堿金屬鹽作為離子化試劑以增強為0.01pg/L,對NP2E、NP3E為0.02pg/L,對NP4E ~該種堿金屬加合離子峰的強度、抑制其他加合離子峰NP12E為0.05pg/L。HPLC- MS的對NP、NP (1-5) E的生成，使質(zhì)譜圖變得簡(jiǎn)單。的檢測限為0.04 ~ 3ng/L (水樣)和0.2~ 13ng/g (沉積.基質(zhì)輔助激光解吸電離^飛行時(shí)間(MALDI- T0F)物干樣)5)。法得到的分子離子峰強，可以給出數均、重均相對分RP- HPLC測定多采用Cig、Cq柱或苯基硅烷柱，子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布等數據，分析范圍寬、靈流動(dòng)相多用甲醇/水或乙腈/水(或磷酸緩沖溶液)。在敏度高、分辨率好。a-氰基肉桂酸(CHCA) 是比較理RP - HPLC測定時(shí)，NP和NPEs的保留行為相同，所以想的輔助基質(zhì)，其離子化效率高、所需激光強度小，要結合cC- MS和正相HPLC分析。有人建議用偽反相特別是所測得的樣品分子量分布與理論預測值較吻合。色譜(即正相分析柱，反相流動(dòng)相)解決HPLC的分離性問(wèn)題，其檢測下限~ 10pg/L。C1g和硅膠串聯(lián)色譜柱可2氣相色譜和高分辨氣相色譜 (HRGC)以同時(shí)分離EO為1以上的所有NPnE。這種方法對重慶GC/MS和HPLC/MS是鑒定APE等非離子表面活性地區的長(cháng)江和嘉陵江流域中痕量NpnE(標準樣品n=1劑的重要方法，也是分離檢測含AP及其衍生物復雜混~6)的檢測下限為104/L (S/N = 10)。HPLC/MS/ MS譜合物的重要手段。聯(lián)用技術(shù)可測定含8ng/L的APE及其降解產(chǎn)物的水，含APE及其降解產(chǎn)物的樣品通過(guò)萃取、濃縮、行檢出限為0.04~3 ng/L。這種方法也證明了APE及其降生化后，可采用GC、HRGC- MS分析。GC法的缺點(diǎn)是解產(chǎn)物主要是a-位叔碳的異構體。不適于分析n>4的難揮發(fā)性APE,為保證靈敏度GC分4環(huán)境中的APE及其降解產(chǎn)物的檢測析需要衍生化，其操作復雜、耗時(shí)。HRGC 適于復雜樣品和異構體分析，但柱壽命短，一般不適于直接分析n大多APE都由市政污水管網(wǎng)收集，最終通過(guò)污水>4的難揮發(fā)性APE;衍生化則可提高靈敏度和選擇處理廠(chǎng)出水和污泥中進(jìn)人環(huán)境。APE是城市污水和下性，HRCC-MS和HPLC靈敏度基本相同(0.5p/L),水道污泥中三種含量最大的有機污染物之- - (6)。柱前衍生氣相色譜可確定多種壬基酚異構體組成，檢水體、污泥和土壤中的APE及其降解產(chǎn)物不僅濃出限為0.55ng/L.度低、基體復雜，而且有多種同系物和異構體，而不常用的檢測器有電子捕獲檢測器(ECD) 和氫火焰同結構的降解產(chǎn)物生理作用不同”。目前仍然不了解離子化檢測器(FID)。 填充柱的靈敏度較低，毛細管APE及其降解產(chǎn)物在自然界，特別是在水體、污泥和柱高分辨氣相色譜分辨率較高，特別是固相萃取-柱土壤中是如何分布、轉化的，也沒(méi)有建立能同時(shí)分離前衍生HRCC-MS可確定多種不同的同分異構體。衍分析不同EO數和鏈結構APE的可靠方法。生化可采用(硫酸二甲酯)醚化、酯化、?；?、烷烴在環(huán)境和生物樣品檢測時(shí)，預分離富集是必要的?；?、硅烷化等，如有機硅化合物N, 0雙(三甲基硅烷采用嘩萃取柱進(jìn)行SPE濃縮基)三氟乙酰胺(BSIFA)、五氟苯甲酰氯(PFB) 或五富集中國煤化工法對生活污水中NPE氟丙酸酐(PFPA) 等(3)。 全二維氣相色譜聯(lián)用(GCxn=MYHCNMH G NP2E含量最低，為GC- MS)可鑒定102個(gè)組份。0.078pug/L,而NP8E最高，為6.13yg/L;對NP、NPIE的檢測限為0.01μg/L對NP2E、NP3E的檢測限為3 HPLC0.021pg/L，對NP4E ~ NPI2E的檢測限為0.05pg/ L (采樣H啊務(wù)數甥LC/MS法是分析APE的主要方法，其量為IL),分析用時(shí)為50分鐘。.16●環(huán)境與可持續發(fā)展2007年第1期5食物和生物體中APE及其降解產(chǎn)物的檢測的壬基酚、辛基酚、烷基酚聚氧乙烯醚、鹵化烷基酚聚氧乙烯醚及其降解產(chǎn)物。生物富集過(guò)程和在食物鏈中的轉變與人類(lèi)健康有總之，APE本身就是一種混合物，在環(huán)境中其降直接關(guān)系。解和氧化產(chǎn)物種類(lèi)多、極性不同、濃度低、基體復雜，食物中烷基酚的分析方法仍在探討之中。對10個(gè)需要檢測的樣品也有水體、污泥、食品、動(dòng)植物等多雞蛋樣品和10個(gè)牛奶樣品采用硅膠基質(zhì)C- 18填料粉種類(lèi)型，但其污染顯然存在，目前尚沒(méi)有-一種公認滿(mǎn)末作為反相填料進(jìn)行固相萃取、正相固相萃取凈化后意的監測方法，在固相萃取等預處理的基礎上采用GC用液相色譜一質(zhì)譜/質(zhì)譜檢測的結果表明:牛奶和雞蛋和HPLC與MS聯(lián)用技術(shù)是發(fā)展方向。中NP和OP的回收率為79%~102%;NP和OP的檢出參考文獻限分別為:雞蛋0. 10和0. 25pg/kg (S/N=3),牛奶0.05和0.101pg/kg;牛奶樣品中有7份檢出壬基酚，含量為1 de Voogt P, Petrovic M，Knepper IP. Interlaboratory studies for the dete-4.24ygkg~ 17.60rug/kg, 3份樣品中檢出辛基酚，含量mination of surfactants [C]. Comprehensive Analytical Chemistry, 509 ~為0. 101g/kg~ 0.12pg/kg，僅有一件樣品檢出了雙酚A,523. Edited by: KnepperTP, Barcelo D. De Voogt P. Elsevier Science濃度為0.491:g/kg;雞蛋樣品中有8份檢出了壬基酚，B. V.: Ansterdam, Neth. (English)， 2003.濃度范圍為1.24wg/kg~ 2.94:g/kg，僅- -件樣品檢出了侯紹剛，徐建，汪磊等.黃河(蘭州段)水環(huán)境中壬基酚及壬基辛基酚，濃度為0.41pg/kg, 3份樣品檢出了雙酚A,濃酚聚氧乙烯醚污染的初步研究[J]. 環(huán)境化學(xué)，2005, 24 (3):250~ 254.度范圍0.35p/kg~ 10.45pg/kgo結果表明，牛奶受壬基3 Alfredo Dia and Francesc V. Simultaneous Determination of Estrogenic酚的污染較雞蛋嚴重[8)。Short Ehoxy Chain Nonylphends and Their Acidic Meabolites in Water by生物體中的APE及其降解物- -般通過(guò)富集、衍生an In- Sample Derivaizaion5olid - Phase Microextraction Method [J].化后采用HPLC或GC-MS、同位素標記或多克隆抗體Anal. Chem. , 2002, 74: 3869 ~ 3876.酶聯(lián)免疫法測定。4 Jonkers N, Knepper TP, de Voogt P. Aenbic bidegradation pethways of人尿中的NPE可用C18-SPE柱濃縮凈化后采用norylphenol ethoxylates elucidated by liquid chromatography - electrneprayC18反相HPLC或GC-MS檢測。尿樣采集后最好在24htandem mass spectrometry [J]. Advances in Mass Spectrometry, 2001,內測定，否則加鹽酸調其pH值到2~3，以抑制微生物15, 873~874 .降解，并于-20C冰箱中避光貯存。測定時(shí)應先調整5 Loyo- Rosls JE, Schnmit- AfonsoI, Rice CP. Analysis ofoctyl- andpH至弱酸性(pH=4~5), 用SPE柱濃縮凈化，抽氣nonylphenol and their ethoxylates in water and sodiments by liquid chroma-5min除去SPE柱中水分，用二氯甲烷洗脫，脫水后在togaphy/landem mass spoctrontry [J]. Anal. Chem, 2003, 75 (18): .40C水浴中用氮氣流緩緩吹干備用，術(shù)生化后用GC-4811 ~ 4817.Abed E, Martinez KC. Planas 0 et al. Priority organic pllutat asesementMS測定。18例正常成年人尿樣中雌激素的測定結果表of sludgesfor agiculurl pupoes [J]. chemosphere. 2005, 3 (18): 1明正常成年人尿中NP含量為0.91 ~ 39.73yg/L,檢出限為0.05μg/kg。7 Michalis F, Pangiota D, Constantina P et al. Analysis of nomylphenol動(dòng)物組織中含有較多的脂質(zhì)，樣品預處理較復雜,and nonylphenol ethoylates in sewage sludge by high pefomane liquid可采用HPLC或GC-MS檢測。chromalography fllowing microwave - asisted extraction [J]. Joumal of魚(yú)體中短鏈APE可采用水蒸氣蒸餾-層析柱法或ChromatogrphyA, 2005, 1089 (1~2): 45~51 .索氏提取-氧化鋁層析柱預處理;但氧化鋁不能有效邵兵，高迎新，韓灝等.基質(zhì)固相分散萃取一液相色譜- - 質(zhì)譜/質(zhì)的去除樣品中的干擾基質(zhì)，干擾較大。采用GCB固相譜測定牛奶和雞蛋中的烷基酚和雙酚[J]. 環(huán)境化學(xué)，2005,5 24萃取柱，NP的回收率~ 80%，NP1E - NP16E的回收率(4): 483 ~ 485.在70.4% ~ 120%之間。LC- MS監測NP, NP1E和NP2E .9 Zeravik J, SkzyjovaK, NevrankovaZ et al. Developneat of Diret ELISA的定量下限為8ng/g和1ng/g (NP3E- NP6E)，基本上可for the Determination of 4 - Nonylphenol and 0ctyphenol [J]. Anal.滿(mǎn)足痕量分析的要求。GCB固相萃取、LC- ESI- MS檢Chem. 2004, 76: 1021 ~ 1027.測鯽魚(yú)體內NP和APE的檢測限為1 ng/go10 Mart' ianov A A, Drantiev BB, Zherdev AV e al. lmununoenyme assay采用酶聯(lián)免疫法(ELISAs) 可從表面活性劑混合物中國煤化工ectieon of alyphenolie non -溶液中檢出11.5pe/L的NP[9)。gYHCNMH Gamnta, 2005 65 (2), 367-374 (English)俄羅斯科學(xué)院生物化學(xué)所(0]采用固定酶技術(shù)，通過(guò)Mannich反應用甲醛將NP與蛋白耦合制備出可與抗作者簡(jiǎn)介:李臨生(1941-),男，山東人,溫州大學(xué)和陜西原競爭的半抗原，再通過(guò)多克隆抗體進(jìn)行檢測。這種科技大學(xué)教授，主要從事應用化學(xué)研究。固定酶酶聯(lián)免疼檢測法(ELISA) 可檢測出~ 10ng/mL