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。