高效液相色譜與質譜聯用技術在水質檢測中的應用探討

陳 清

（大慶油田水務研究設計院，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

作為人類發展最為重要的資源，水的質量對人們生活的各個方面都具有直接影響。隨著經濟的發展，水污染問題越來越多引起人們的關注，由于飲水衛生問題造成的死亡人數不斷增加，疾病的傳播也跟水質存在直接的關聯。水污染成為威脅人們健康的重要因素。當前水質監測的手段越來越多樣化，其精準度和靈敏性存在差異，而HPLC和LC-MS就是應用最多的檢測方法，相關的研究資料也較為豐富。

1 HPLC和LC-MS簡述

HPLC也被叫做高壓液相色譜，是將液體作為流動相的色譜系統，其通過高壓輸液泵進行壓力的增加提高效率，所以被稱為高效，需要進行檢測的樣品隨著流動相進入盛有固定相的色譜柱，在柱中通過液-液分配或者吸附作用將需要檢測的組分進行分離，然后通過檢測器進行檢測，最后在工作站內獲取結果。近些年來研發出的UPLC跟HPLC的原理基本相同，在效率方面有所提升。當前使用較多的是反相HPLC，在極性方面，流動性超過固定相，流動相通常是存在極性差別的溶劑，檢測器類型有紫外吸收檢測器、熒光檢測器、二極管陣列紫外檢測器等[1]。HPLC通常應用于有機化合物的檢測，與氣相色譜相比較，HPLC通用性存在不足，但是針對大多數的有機化合物都具有很高的靈敏度，可以應用于熱穩定性較差或者不易揮發的化合物檢測，該方法通常利用保留時間進行定性，定量利用峰面積實現，在靈敏度、準確性和精準度方面存在較大的優勢。MS指的是將待測樣本中各類組分分離成荷質比存在差異的離子，通過加速電場的作用產生離子束，利用質量分析器進行化學構造、分子質量等數據的檢測。LC-MS充分利用MS的高定性性能和GC的高分離性能，開展定性和定量檢測。

2 HPLC跟LC-MS聯用在水質監測中的應用

2.1 水中農藥殘留的檢測

水質當中農藥的污染一直是引起高度重視的問題，HPLC和LC-MS通常應用于水質當中有機磷農藥、殺蟲除草劑以及氨基甲酸酯類農藥的檢測當中。在檢測的研究資料中，使用HPLC對水中十幾種農藥的含量進行了檢測，可取得很高的檢測效率和質量。利用HPLC對水質中12種磺酰脲類除草劑開展檢測，分析各種SPE小柱對結果的影響，利用了HPLC的梯度洗脫，通過四個濃度的加標，取得了較為準確的結果，其檢測靈敏度和分離的效果都高于同年有關研究。相關研究資料在精準度和回收率方面雖然存在差異，但是通常檢出限都能低于1μg/L，能夠看出HPLC在跟SPE技術有機結合以后，能夠達到很高的靈敏度，可以應用于水質中農藥殘留的檢測。近些年來，HPLC-MS技術更加傾向于利用串聯質譜開展農藥殘留的檢測，設置兩個質量過濾器，也就是HPLC-MS/MS，其跟LC-MS相比較具有更強的定性功能[2]。有研究取HPLC-MS/MS對水中殺草敏、殺線威等各種農藥殘留開展檢測，每20min就能檢測一個樣本，取得了很好的靈敏度和準確性，回收率也均超過94.8%，標準偏差均小于5%，具有很高的推廣價值。

2.2 水中抗生素的檢測

抗生素使用的不規范一直是國際上引起高度重視的重要問題，美國的水廠中都檢測出各種紅霉素、羅紅霉素等，德國的污水廠也檢測出紅霉素。我們國家水質中檢測出抗生素以后，關于檢測的研究不斷增加，而HPLC就是抗生素檢測的重要手段。然而因為水質中抗生素含量普遍較低，靈敏度需要達到ng/L的級別，僅僅采用HPLC很難達到檢測需求，近年來的研究通常利用HP（UP）LC-MS/MS進行抗生素的檢測，如前處理選取固相萃取，選擇超高效液相色譜三重四級桿質譜聯用儀，對水中諾氟沙星等抗生素進行檢測，針對質譜、色譜以及固相萃取等條件進行完善，依據抗生素的化學構造預估出其都適合利用電噴霧電離源的正離子模式下進行離子化，每六分鐘就能完成一個樣品的檢測，檢出限通常為0.3～1.0ng/L，具有很高的檢測效率和靈敏度[3]。

2.3 水中工業污染物的檢測

液相色譜和液質聯用技術在水質工業污染物的檢測中野起到了重要的作用，比如進行雙酚A、鄰苯二甲酸酯、丙烯酰胺、吡啶等。多環芳烴主要是因為石油和煤炭等物質燃燒不充分而產生，具有很強的致癌能力，對人體危害極大，利用C18小柱進行固相萃取前處理，通過高效液相色譜儀對各類多環芳烴進行了檢測，回收率達到了73%～104%。雙酚A和烷基酚作為常見工業生產的原材料，具有很廣的應用范圍，容易發生降解進入水中。采用高效液相色譜-四極桿串聯飛行時間質譜能夠對酚類進行有效的檢測，具有良好的準確度，滿足有關檢測標準。

2.4 水中元素類污染物的檢測

當前有許多研究都采用HPLC跟元素分析儀器共同使用進行元素類污染物的檢測。通過HPLC跟原子熒光光譜儀聯合使用對水腫各種形態的砷進行了檢測，配備陰離子交換柱，達到了很高的加標回收率，檢出限為0.06～0.15μg/L。

2.5 水中生物性毒素檢測

水質中經常會出現藻類的污染，利用HPLC進行微囊藻毒素檢測已經被列入國家規范當中，通過固相萃取ODSC18小柱進行前處理，實現待檢測樣品的富集，這一方法目前已經較為成熟。

3 結語

當前HPLC和LC-MS聯用在水質監測中具有很大的應用范圍，相關研究也較為深入，尤其是隨著檢測設備的更新和發展，許多研究都針對HPLC-MS/MS聯用，充分利用質譜和色譜優勢，有效提高了靈敏度和準確性，使得操作更加方便，效率更高，能夠滿足水質監測的有關標準，具有很高的應用價值。