固相萃取气相色谱法测定人体尿液中苯酚的含量研究

摘要：应用固相萃取气相色谱法对人体尿液中苯酚的含量进行测定的途径与结果进行分析，结果显示，在稳定性试验中，样品在4 ℃环境条件下保存的时间越长，样品苯酚的含量越少，但至少可以保存7 d。加标回收率比对试验显示，本方法的平均回收率优于传统的液晶柱法和FFAP柱法。固相萃取小柱选择试验表明，500 mg、3 mL规格的苯乙烯聚乙烯基苯聚合物小柱具有更高的苯酚回收率和稳定性。在洗脱液选择方面，10 mL的乙酸乙酯被证实能够有效洗脱待测物。固相萃取气相色谱法是人体尿液中苯酚含量测定的可靠方法。

关键词：固相萃取；气相色谱法；苯酚含量测定苯是一种对人体有极大危害的化学物质，短期内吸入大量苯可能导致急性苯中毒。液晶柱法（WS/T 49—1996）和FFAP柱法（WS/T 50—1996）检测苯酚均需要将尿样加入盐酸热水解后，使用乙醚进行萃取，然后进行气相色谱仪测定。这些方法对于环境温度的要求较高，且对环境、操作人员健康产生影响。而气相色谱测定方法测定人体尿液中苯酚时，能够避免出现液晶柱法和FFAP柱法存在的问题。据此，本文应用固相萃取气相色谱法对人体尿液中的苯酚进行测定，旨在为优化人体尿液中苯酚的含量测定方法提供借鉴与参考。

1试验

1.1材料

本试验用仪器包括：气相色谱仪（GC7680深圳德谱仪器有限公司）、氢火焰离子化检测器（SKY6000VOCs深圳市元特科技有限公司）、聚乙烯塑料瓶（50 mL，JK04561沧州京科塑料制品有限公司）、尿比重计（AL672252306087南京康洛达实验科技有限公司）、具塞离心管（25 mL，235265深圳市良谊实验室仪器有限公司）、恒温水浴箱（HHW常州亚特实验仪器有限公司）、固相萃取装置（YPGC6山东宏科量子科技有限公司）、分析天平（精度0.01 mg，ME204E江苏双盈医疗器械有限公司）、容量瓶（10 mL，BOM深圳市良谊实验室仪器有限公司）。

本试验用试剂包括：固相萃取小柱（500 mg/3 m，东莞市平根实验器材有限公司）、盐酸（P20=1.19 g/mL，广东翁江化学试剂有限公司）、0.01 mol/L盐酸溶液（济南萧试化工有限公司）、乙酸乙酯（山东旭晨化工科技有限公司）、甲醇（济南辉腾化工有限公司）、苯酚（色谱纯，纯度≥99.0%，山东锦礼化工有限公司）。

1.2方法

1.2.1气相色谱条件

色谱柱：本试验采用了FFAP（长30 m，直径0.25 mm，填料粒径0.25 μm）毛细管柱，用于分离化合物［1］。将柱温设定为170 ℃，以保证样品在柱中的良好分离和分析；将气化室温度和检测室温度均设定为250 ℃，确保样品充分挥发和有效检测；载气流速为1.0 mL/min，通过色谱柱，将样品分离并送入检测器。辅助气体包括氢气40 mL/min和空气400 mL/min，用于辅助样品的挥发和检测。进样量为1.0 μL，分流比为20∶1，确保检测的准确性和灵敏度。

1.2.2标准使用液制备

为确保试验中使用的苯酚标准样品质量浓度准确稳定，首先称取48.00 mg的苯酚标准样品，并将其精确地转移至一个预先清洗干净的10 mL容量瓶中。同时，使用乙酸乙酯将苯酚溶解，并持续搅拌直至完全溶解。需要注意的是，在搅拌过程中，应适当控制溶剂的加入速度，确保苯酚充分溶解。随后将苯酚溶液稀释至容量瓶的刻度线处，得到的溶液质量浓度为4.80 mg/mL，将其作为备用溶液，用于后续试验。最后，为保持溶液的稳定性和质量浓度，将备用溶液存放在-8 ℃的冰箱中，延长溶液的保存时间，并避免其受到光照和热源的影响［2］和出现质量浓度变化的问题。

1.2.3标准系列溶液配制

（1） 根据试验的实际需要，分别将0.0 μL、62.5 μL、125.0 μL、250.0 μL、500.0 μL、1 000.0 μL的标准使用液吸取到不同的10 mL容量瓶中，以用于制备苯酚标准系列溶液。

（2） 使用乙酸乙酯，溶解吸取到的标准使用液，并将溶液定容至容量瓶的刻度线。

（3） 成功制备质量浓度分别为0 mg/L、30 mg/L、60 mg/L、120 mg/L、240 mg/L、480 mg/L的苯酚标准系列溶液，在后续试验中用于标定仪器和进行质量控制。

1.2.4样品前处理

（1） 在一个带有塞的比色管中取出5 mL的尿液样本，并在其中加入1 mL的盐酸，在彻底混合后，将比色管密封。随后，将比色管置于90 ℃的水浴中进行加热，加热的时间设定为1 h［3］。加热完成后，将样本冷却至室温，为后续试验做好准备。

（2） 准备活化处理液，包括3 mL乙酸乙酯、3 mL甲醇和3 mL去离子水。并将活化处理液加入比色管中，混合后将流出液丢弃。

（3） 将经过活化处理的待净化液加入固相萃取柱中，确保液面不低于固定相高度，并将流出液丢弃。同时使用3 mL的0.01 M盐酸溶液淋洗柱，并将流出液丢弃，再利用真空或氮气将小柱吹干。

（4） 继续使用10 mL的乙酸乙酯对柱进行洗脱，并收集洗脱液，确保所收集的洗脱液定容至10 mL处，从而得到待测样品液。

2结果与讨论

2.1稳定性试验

在质量浓度9.32 mg/L的尿液样品中加入苯酚，制备出含有质量浓度128.41 mg/L的苯酚尿液样品。分别于样本的制备当天、第3 d、第5 d、第7 d，对一组样品进行检测，6个样本为一组，同时将样本放置在4 ℃环境（冰箱）中。在4 ℃环境下，存放第3 d，苯酚质量浓度127.32 mg/L，下降率0.85%；存放第5 d，苯酚质量浓度123.15 mg/L，下降率4.10%；存放第7 d，苯酚质量浓度120.74 mg/L，下降率5.97%。结果表明，样品在4 ℃环境条件下保存的时间越长，样品苯酚的质量浓度越少，但至少可以保存7 d。

2.2加标回收率比对试验

将尿液样本分为3组（6个/组），在每组的样本中，分别加入低质量浓度、中等质量浓度和高质量浓度的苯酚标准溶液，分别为72.3 mg/L、136.8 mg/L、264.2 mg/L。测定处理后的样品，计算得出3个加标质量浓度样品的平均回收率为86.2%～94.9%。同时，对3个质量浓度组的样品进行精密度测定，结果显示，批内相对标准偏差为1.29%～3.53%。其中，136.8 mg/L质量浓度组的样品相对标准偏差最高。因此，在加标回收率比对试验中，选择136.8 mg/L质量浓度组进行对比检测，以更精准地比对不同方法下的回收率。检测方法包括液晶柱法、FFAP柱法和固相萃取气相色谱法。结果表明，液晶柱法下，尿液样品中的苯酚质量浓度平均值为99.4 mg/L，平均回收率为72.7%，标准偏差为10.2%；FFAP柱法下，尿液样品中的苯酚质量浓度平均值为97.7 mg/L，平均回收率为70.8%，标准偏差9.1%；在本方法下，尿液样品中的苯酚质量浓度平均值为124.7 mg/L，平均回收率91.2%，标准偏差3.1%。由此可见，液晶柱法、FFAP柱法的平均回收率低于本方法［4］。

2.3固相萃取小柱选择

在试验中，选择应用了适用于酚类化合物固相萃取的小柱：苯乙烯聚乙烯基苯聚合物小柱。同时，试验中选择了200 mg、3 mL和500 mg、3 mL两种规格。每种规格下，选择3个加标量，分别为1.00 mg、2.50 mg、5.00 mg。试验结果显示，加标量越高，测定均值越高，平均回收率越低［5］。在选择规格为200 mg、3 mL的小柱进行固相萃取时，加入1.00 mg苯酚的平均回收率为91.7%；加入2.50 mg苯酚的平均回收率为69.7%；加入5.00 mg苯酚的平均回收率降至53.3%。在选择规格为500 mg、3 mL的小柱进行固相萃取时，加入1.00 mg苯酚的平均回收率为92.7%；加入2.50 mg苯酚的平均回收率达到91.3%；加入5.00 mg苯酚的平均回收率为87.4%。结果表明小柱规格对苯酚回收率有显著影响。500 mg、3 mL规格小柱的苯酚回收率更高，且具有较好的稳定性。

2.4洗脱液选择

在固相萃取试验中，选择合适的洗脱液对提高分析效率和准确性至关重要。基于上述小柱选择分析，应使用较为温和的洗脱液——乙酸乙酯。本次试验中，应用8 mL、10 mL、15 mL的乙酸乙酯进行洗脱。洗脱的样本加标量设定为2.50 mg、5.00 mg。结果显示，乙酸乙酯洗脱加标量2.50 mg样品的平均值为2.08～2.38 mg，平均回收率为82.9%～95.8%；乙酸乙酯洗脱加标量5.00 mg样品的平均值为3.32～4.44 mg，平均回收率为66.4%～88.7%。结果表明，10 mL的乙酸乙酯能够有效洗脱待测物。

3结论

通过优化气相色谱条件、标准使用液的制备、标准系列溶液配制以及样品前处理等步骤，提高了固相萃取气相色谱法的准确性和灵敏度。试验结果显示：（1）样品在4 ℃环境条件下保存的时间越长，样品苯酚的含量越少，但至少可以保存7 d。（2）加标回收率比对试验显示，本文方法的平均回收率优于传统的液晶柱法和FFAP柱法。（3）500 mg、3 mL规格的苯乙烯聚乙烯基苯聚合物小柱具有更高的苯酚回收率和稳定性。（4）在洗脱液选择方面，10 mL的乙酸乙酯被证实能够有效洗脱待测物。因此，固相萃取气相色谱法能够为人体尿液中苯酚含量的检测提供有效手段和方法。

参考文献：

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［2］巴哈提古丽·马那提拜，姚伟琴，高沙尔·卡依尔哈力，等.采用真空固相微萃取气相色谱质谱法检测及分析鲜马乳中挥发性芳香成分［J］.新疆农业科学，2023，60（12）：30803085.

［3］王霞.快速溶剂萃取固相萃取净化/气相色谱质谱法测定土壤和沉积物样品中65种半挥发性有机物［J］.广东化工，2023，50（19）：156159，202.

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