壬基酚前处理方法及检测

本文主要对近年来壬基酚及其相关化合物常用分析方法进行了综合评述，讨论了样品的部分前处理方法及检测方法。

壬基酚，又称壬基苯酚，英文名称为Nonyl Phenol，简称NP。其分子式为C15H24O，其中壬基可接于苯环的邻位、间位及对位上，其中以接于邻位及对位的居多，有直链形态与复杂分支形态。壬基酚理论上具有170种异构物，因此其商品为众多异构物的混合物，常温下为无色或淡黄色液体，略带苯酚气味，不溶于水，略溶于石油醚，溶于丙酮、四氯化碳、乙醇和氯仿。主要用于生产非离子表面活性剂，油添加剂，也用于抗氧剂，纺织印染助剂，农药乳化剂，进一步加工成硫酸脂和磷酸脂，制成阴离子表面活性剂，也用于制作除垢剂，抗静电剂，发泡剂等。

环境样品中的壬基酚主要来自于非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚（NPEOs） 的生物降解。壬基酚具有持久性以及生物蓄积性。也就是说，它一旦被排入的环境中，它会在环境中存在很长时间，而且它具有亲脂性，可以进入食物链，并且通过食物链逐级放大。因壬基酚是一种内分泌干扰物，所以其对人体癌细胞增长及生殖能力均会产生严重的影响，壬基酚一旦进入生物体内之后，就会影响生物体正常的生殖和发育，可以导致人类男性数量的减少，有“杀手”之称。环境标准（Environmental Standard）美国国家环保局（EPA）推荐标准，在淡水中，壬基酚的含量不应高于6.6ug/L，在咸水中不应高于1.7ug/L。

壬基酚经分离富集后，测定分析方法主要有两种：气相色谱-质谱法和高效液相色谱法，随着高效液相色谱的发展，近年多采用液相色谱法。

样品的预处理

由于一般的样品中都同时含有NPEOs及NP，所以现有的检测方法中，大部分都是同时对该两种物质进行检测。环境中NP主要集中于水样如地表水、污水、废水等，固体样如河水底泥、污水处理厂淤泥等及生物样品如鱼类体内。样品的前处理方法有：索氏提取、液液萃取、蒸汽蒸馏、固相萃取、固相微萃取等，也可同时用两种方法进行预处理。

（一）索氏提取（ Soxhet Extraction）

索氏提取又称脂肪提取，是向固体样品是添加萃取剂以实现分析物与基本物质的预分离。其中常用的萃取剂为甲醇、正己烷、异丙醇、二氯甲烷等，或同时采用两种有机溶剂。文献中对冷冻干燥研磨后的珠江三角洲河流沉积物，以4-叔相基酚、二氯甲烷为萃取剂萃取48h。索氏提取的缺点为使用的溶剂量大，萃取时间长，操作复杂，萃取后的样品仍要进一步的净化，难以实现自动化。

（二）液液萃取

液液萃取又称溶剂萃取或抽提，是用溶剂分离和提取液体混合物中的组分的过程。其原理为在液体混合物中加入与其不相混溶（或稍相混溶）的选定的溶剂，利用其组分在溶剂中的不同溶解度而达到分离或提取目的。文献[9]中海水样品依次使用30mL二氯甲烷进行三次萃取，同时萃取出海水中双酚A、辛基酚和壬基酚。液液萃取具有常温操作，无相变以及选择适当溶剂可以获得较高分离系数等优点，但也存在着最大使用有机溶剂，在萃取过程中容易形成乳状液，并需进行相分离等缺点。

（三）蒸汽蒸馏

蒸汽蒸馏又称回流萃取，可用于固相和液相样品，但只适用于低挥发性或半挥发性的疏水性物质。蒸汽蒸馏是由Veith和Kiwus发展起来的， K Guenther等将奶样置于烧瓶中，加入提取溶剂和内标，蒸馏提取5h，冷凝液用20ml环己烷P异辛烷（1∶1）萃取，有机相分离并用无水硫酸钠干燥，浓缩后用正相液相色谱净化，测定了德国牛奶中的壬基酚的污染状况，其回收率为90%～100%。蒸汽蒸馏的优点为富集系数较高且操作简单，引入较小的杂质。但其仍需较长的分析时间及不适用于挥发性物质。

（四）固相萃取（Solid-Phase Extraction，简称SPE）

固相萃取是一种应用范围广且大受欢迎的样品前处理技术，在环境样品的前处理中也被广泛利用，其中包括痕量壬基酚及相关化合物质样品的预处理。SPE装置由SPE小柱和辅件构成。SPE小柱由三部分组成，柱管、烧结垫和填料。常见的SPE填料有硅胶基质的SPE填料如-C18、-C8、-NH2、-CN等，有机基质的SPE填料如聚苯乙烯或聚二乙烯苯等有机聚合物微球等及无机吸附剂型SPE填料如活性碳、石墨化碳等。SPE辅件一般有真空系统、真空泵、吹干装置、惰性气源、大容量采样器和缓冲瓶。中污水处理厂各出工艺水经滤膜过滤、酸化、活化C18固相萃取柱，以10mL二氯甲烷/甲醇（V/V=8/2）混合液进行洗脱，测得NP和BPA的加标回收率在95.3%-98.6%。固相萃取因消耗有机溶剂少、时间短、便于自动化且重复性好在等优点而被广泛利用，但仍存在着萃取量较少、易堵塞、若基质复杂样品萃取后仍需进一步净化等缺点。

（五）固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）

固相微萃取是将一段涂有萃取相的纤维插入微量进样器中从而萃取样品中的分析物，属于非溶剂型选择性萃取法。常用的萃取相： 聚丙烯酸酯、聚二甲基硅烷等。固相微萃取法可分为直接萃取、顶空萃取和膜保护萃取三种。因为NP很难挥发，所以必须进行对样品进行萃取前生化处理，通过增加盐度可提高长链NPnEO的回标回收率。陈玲等对SPME的条件如萃取纤维涂层、萃取时间、解吸时间、离子强度等条件进行了优化。固相微萃取有具有操作简便、不需溶剂、萃取速度快、萃取相用量更少、对待测物的选择性更高、溶质更易洗脱等优点，但萃取相较易磨损，因而使用寿命较短。

检测方法

目前壬基酚常用的检测方法有气相色谱-质谱联用法（GM-MS）和高效液相色谱法（HPLC）两种。

（一）气相色谱-质谱联用法（GM-MS）

GC-MS被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定，具有GC的高分辨率和MS的高灵敏度，适合于低分子化合物（分子量

（二）高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）

高效液相色谱法又称高效液相层析，其原理为根据各种各样的化工互作用力来分离混合物。这种互作用力通常是分析物及分析管柱之间的一种非共价性质。使用高效液相色谱时，液体待检测物在不同的时间被注入色谱柱，通过压力在固定相中移动，由于被测物种不同物质与固定相的相互作用不同，不同的物质顺序离开色谱柱，通过检测器得到不同的峰信号，每个峰顶都代表一个另外化合物的种类，最后通过分析比对这些信号来判断待侧物所含有的物质。高效液相色谱法可分为液-液色谱法、液-固色谱法、离子交换色谱法、离子对色谱法、离子色谱法及空间排阻色谱六种。刘欣[14]等对其实验室所进行的短链壬基酚聚氧乙烯醚（NPEOAV2）降解实验产物以乙酸乙酯-乙醇为流动相，流速1.0mL/min，281nmUV检测，采用Cosmosil 5SL-Ⅱ色谱柱，在10min内可分离检测p-壬基酚以及短链壬基酚聚氧乙烯醚混合物的3种主要组分。此方法所测得的NP、NPnEO （ n = 1～3）相对标准偏差分别为1.4%、1. 6%、2.5%和1.4%，检出限分别为0.1mg/L（NP）和0.5mg/L（NPnEO） ，重复性好且灵敏度高。

壬基酚为壬基酚聚氧乙烯醚（NPEOs）的降解物，而我国NPEOs的用量非常大，因此壬基酚在环境中的量不断地增加，其具有持久性以及生物蓄积性，能进入食物链并不断聚集，对人体造成的危害，因此我们应更重视对其的检测方法，并对食品进行检测，尽量减少吸入壬基酚的机会。

（作者单位：东莞市东江水务有限公司）