| 1682 一种新型的GPC样品预处理系统 GPC AutoPrep
2000--为GC和GC/MS分析进行样品预处理
1．介绍
凝胶渗透色谱GPC的原理是一个尺寸排阻分离过程，使用有机溶剂和疏水凝胶（主要是交联二乙烯基苯-聚苯乙烯共聚物）分离大分子。GPC是从样品提取物中分离高分子量干扰物的一种非常有效的分离方法。可以从样品中分离类脂类、聚合物、蛋白质、天然树脂和纤维素，为进一步分析做准备。
GPC分离方法已经被广泛应用于环境分析中，尤其是为GC和GC/MS分析法分析农药残留进行样品预处理。它可以有效地保护GC色谱柱，提高精确度，而且允许的检测限更低。GPC分离法是美国环保局USEPA推荐使用的方法，参与USEPA合同实验室项目CLP的实验室都使用这一方法进行样品分离。
OI公司最新推出的GPC AutoPrep 2000系统是一种自动分离系统（如图）。采用一个自动进样器可以自动进行60个样品的进样和收集。样品由进样泵自动进样，清洗泵自动清洗进样针，防止样品之间的交叉污染。系统通过计算机由Windows软件控制，简单易用。
这一实验我们用GPC AutoPrep 2000系统和三种通用色谱柱在USEPA方法3640A下进行。
2．实验
设备
样品预处理：一台OI公司的GPC AutoPrep
2000系统，一支玻璃柱（柱身长700mmX25mm，填料为70g
EnvirobeadTM S-X3 树脂），一支Envirosep-ABCTM
柱，或者一支OptimaTM 聚四氟乙烯柱。一个5ml样品环，用于玻璃柱和Envirosep-ABCTM
柱，一个2.5ml样品环用于OptimaTM 聚四氟乙烯柱。流速为5ml/min，CH2Cl2作为流动相。使用OptimaTM柱时采用4ml/min的流速。一台UV检测器（254nm）和条图记录仪。收集的分离后样品用Labconco
RapidVap系统蒸发到1ml。
GC分析：一台Agilent Technologies 6890
Series气相色谱，一支J&W Scientific DB
17MS色谱柱（内径18um，长18m），一台电子俘获检测器ECD。氢气作为载气。
标样和试剂
由Accustandard(New Haven,CT)提供的GPC标样，包含玉米油、二（2－乙基己基）磷酸、甲氧氯、苝和硫。由Radian
International(Austin,TX)提供的半挥发性农药标样。一个溶解在丙酮/甲醇中浓度为2.5ug/ml的工作标样，取此标样200ul用CH2Cl2稀释到10ml，然后注入GPC
AutoPrep 2000系统。由Ultra Scientific(N.Kingston,RI)提供的一个农药代用品增敏溶液，取200ul浓度为5.0ug/ml的标样用10ml
CH2Cl2稀释作为GPC系统空白实验用。
3．方法
GPC柱子用USEPA方法3640A第7部分（1994）所述进行校准。把从柱子中洗出的样品用量筒收集，测量每10分钟收集到的体积而得到柱子的流速。分别确定每支柱子对玉米油、二（2－乙基己基）磷酸、甲氧氯、苝和硫的洗脱时间。排出时间的确定以排出85%以上的邻苯二甲酸酯并收集95%以上的甲氧氯为标准。在苝洗脱完而在硫洗脱前停止收集洗出样品。把准备好的农药标样和农药代用品空白样打入GPC
AutoPrep 2000系统（n=5），分别测每种柱子的重现性。
4．实验结果
图1. 用EnvirobeadTM S-X3 树脂填料玻璃柱得到的USEPA
GPC标样的色谱图。
图2. 用Envirosep-ABCTM 柱得到的USEPA GPC标样的色谱图。
图3. 用Optima柱得到的USEPA GPC标样的UV色谱图。
表1. 用USEPA校准标样计算得到的GPC预处理柱子参数：
GPC柱种类 排出时间min 收集时间min
冲洗时间min 总时间min 流速ml/min
Envirobead S-X3玻璃柱 26 17
20 63 5
Envirosep-ABC不锈钢柱 13 9 15
37 5
Optima PTFE柱 11 7 15
33 4
表2. 用GPC AutoPrep 2000和Envirosep-ABC柱得到的GPC农药回收率：
农药 平均回收率% 回收率范围% 相对标准偏差%（n=5）
艾氏剂 90.5 83.4-96.4 7.0
?-BHC 90.2 82.0-99.7 8.5
?-BHC 81.9 75.5-87.0 6.0
?-BHC 80.4 69.1-96.5 5.8
?-BHC-林丹 88.8 81.3-94.4 6.1
?-氯丹 94.4 90.6-97.3 2.7
?-氯丹 93.8 90.0-98.9 3.4
p,p'-DDD 98.2 93.9-104.1 4.6
p,p'-DDE 99.4 94.6-106.8 5.6
p,p'-DDT 105.8 99.6-107.2 4.0
狄氏剂 96.1 90.0-100.2 4.0
硫丹Ⅰ 73.0 69.7-75.4 3.4
硫丹Ⅱ 105.5 102.8-108.1 2.2
硫酸盐硫丹 94.0 90.0-98.4 3.7
异狄氏剂 107.1 101.0-111.2 3.9
醛类异狄氏剂 91.7 89.0-94.4 2.8
酮类异狄氏剂 93.7 92.3-95.8 1.4
七氯 91.1 84.8-96.5 6.2
环氧七氯 90.9 85.2-95.4 4.2
甲氧氯 101.0 98.7-103.2 1.6
表3. 用GPC AutoPrep 2000和Envirobead S-X3
树脂填料的玻璃柱得到的GPC农药回收率：
农药 平均回收率% 回收率范围%
相对标准偏差%（n=5）
艾氏剂 82.2 73.3-87.3 6.6
?-BHC 74.3 66.6-79.3 6.7
?-BHC 77.0 69.3-79.5 6.6
?-BHC 66.0 58.1-70.9 7.2
?-BHC-林丹 75.5 67.1-81.1 7.1
?-氯丹 81.3 72.5-87.2 6.8
?-氯丹 81.8 75.4-86.4 5.0
p,p'-DDD 81.5 73.9-86.5 5.7
p,p'-DDE 86.8 79.6-90.6 4.8
p,p'-DDT 75.1 68.3-79.9 6.5
狄氏剂 86.8 82.0-90.6 3.9
硫丹Ⅰ 62.2 56.7-65.0 5.1
硫丹Ⅱ 69.9 66.8-73.3 3.4
硫酸盐硫丹 76.7 71.5-81.5 5.1
异狄氏剂 90.8 79.1-98.3 7.8
醛类异狄氏剂 75.8 72.0-80.1 3.4
酮类异狄氏剂 75.6 73.6-77.4 1.8
七氯 70.9 61.7-77.0 7.9
环氧七氯 81.4 72.4-85.4 6.5
甲氧氯 73.2 70.9-85.2 7.8
表4. 用GPC AutoPrep 2000和Optima PTFE柱得到的GPC农药回收率：
农药 平均回收率% 回收率范围% 相对标准偏差%（n=5）
艾氏剂 96.5 91.2-100.0
4.4
?-BHC 85.4 80.3-87.0 3.5
?-BHC 87.5 85.2-92.4 3.4
?-BHC 73.8 65.2-86.5 5.1
?-BHC-林丹 88.3 83.3-91.8 3.6
?-氯丹 94.9 91.1-98.8 3.4
?-氯丹 95.1 90.3-97.5 3.4
p,p'-DDD 94.0 91.0-98.2 4.9
p,p'-DDE 103.7 96.0-110.2
5.8
p,p'-DDT 84.8 81.3-88.2 3.3
狄氏剂 103.4 99.1-105.8
2.5
硫丹Ⅰ 72.8 69.2-74.4 2.9
硫丹Ⅱ 80.4 78.2-82.6 2.5
硫酸盐硫丹 84.6 83.2-85.8 1.1
异狄氏剂 102.9 96.6-106.3
4.5
醛类异狄氏剂 82.6 75.5-85.9 4.5
酮类异狄氏剂 88.0 84.0-90.7 3.5
七氯 85.6 81.2-88.0 3.3
环氧七氯 97.6 95.3-100.5
2.1
甲氧氯 81.9 76.8-86.4 4.5
5．结论
我们的实验目的是按USEPA的要求在SW-846方法3640A下评估OI公司GPC
AutoPrep 2000系统的性能特点。此方法要求玉米油和磷酸之间的分离率在85%以上，磷酸和甲氧氯之间的分离率也在85%以上，苝和硫之间的分离率在90%以上。这一系统使用的这三种柱子都能满足这些要求。用CH2Cl2作流动相选用Optima柱子时分离不是很充分，但是当流动相为70:30的乙酸乙酯：环戊烷时分离充分。装EnvirobeadTM
S-X3 树脂填料的玻璃柱分离效果最好，但需要的分离时间较长。
Optima和Envirosep-ABCTM 柱的回收效果都是很好的，从72%到111%，相对标准偏差小于9%。装EnvirobeadTM
S-X3 树脂填料的玻璃柱的回收率比其它两种柱子都底，从62%到91%。我们还在用OI公司的GPC
AutoPrep 2000系统进行进一步的评估实验，对各种基质中的农药残留和半挥发性化合物进行分析。
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