本發(fā)明涉及水環(huán)境中痕(微)量有機(jī)污染物檢測(cè)分析技術(shù),尤其是涉及一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法。
背景技術(shù):
內(nèi)分泌干擾物(endocrinedisruptingchemicals,即edcs),也稱(chēng)為環(huán)境激素,是一種外源性干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì),其在環(huán)境中的存在能干擾人類(lèi)或動(dòng)物內(nèi)分泌系統(tǒng)諸環(huán)節(jié)并導(dǎo)致異常效應(yīng)。雖然edcs并不直接作為有毒物質(zhì)給生物體帶來(lái)異常影響,但可通過(guò)攝入、積累等各種途徑對(duì)生物體產(chǎn)生作用,即使數(shù)量極少,也能讓生物體的內(nèi)分泌失衡,出現(xiàn)種種異?,F(xiàn)象,包括致使動(dòng)物體和人體生殖器障礙、行為異常、生殖能力下降、幼體死亡,嚴(yán)重者甚至?xí)斐晌锓N滅絕。目前,有關(guān)檢測(cè)環(huán)境水體中內(nèi)分泌干擾物殘留的分析方法已經(jīng)引起了科學(xué)家的廣泛關(guān)注,并對(duì)此進(jìn)行了深入研究。
以下幾種edcs是目前最常見(jiàn)最受關(guān)注的edcs:雙酚a(bpa)、雙酚s(bps)、壬基酚(np)、雌酮(e1)、雌二醇(e2)、雌三醇(e3)、乙炔雌二醇(ee2)、己烯雌酚(des)、群勃龍(tren)、睪酮(tes)和甲基睪酮(me-tes)。其中部分edcs不僅在水源水中含量和檢出頻率都很高,而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,常規(guī)水處理工藝難以有效去除,致使其在龍頭水中也被普遍檢出,如bpa和np等【benotti,m.j.,etal.pharmaceuticalsandendocrinedisruptingcompoundsinu.s.drinkingwater[j].environmentalscience&technology,2009,43,597-603】。因此,建立針對(duì)這些edcs的簡(jiǎn)便精確的檢測(cè)分析方法是對(duì)其開(kāi)展有效控制的基礎(chǔ)和前提。
雖然目前國(guó)內(nèi)外在edcs檢測(cè)分析方法上已開(kāi)展諸多研究,但多數(shù)檢測(cè)方法只能針對(duì)某一類(lèi)分子結(jié)構(gòu)相同的edcs,如酚類(lèi)或雌激素類(lèi)等,難以做到更大范圍的多類(lèi)型edcs同時(shí)檢測(cè)。如中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn104977382a公開(kāi)了同時(shí)測(cè)定水環(huán)境中6種痕量酚類(lèi)環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的分析方法。所述方法采用sep-pak-c18固相萃取小柱富集酚類(lèi)edcs,并以甲醇-水溶液淋洗小柱,用二氯甲烷洗脫富集的酚類(lèi)edcs至試劑小瓶中,經(jīng)氮?dú)鉂饪s后,加入bstfa和吡啶進(jìn)行衍生化反應(yīng),最后利用gc-ms測(cè)定環(huán)境水樣中的痕量酚類(lèi)edcs。雖然該方法通過(guò)衍生化反應(yīng),能夠改善色譜峰型,降低檢測(cè)限,提高gc-ms分析的靈敏度和準(zhǔn)確度,但只能檢測(cè)酚類(lèi)edcs而不適用于其他類(lèi)型edcs,且衍生化反應(yīng)也增加了前處理的步驟和操作時(shí)間。
中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn102175792a公開(kāi)了一種水環(huán)境中雌激素及壬基酚、辛基酚(op)和雙酚a的共檢測(cè)方法。所述方法涉及一種水環(huán)境中edcs的檢測(cè)技術(shù),特別是涉及一種采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)水環(huán)境樣品中e1、e2、e3、ee2、np、op和bpa等7種物質(zhì)的共檢測(cè)方法。該方法采用固相萃取柱濃縮富集水樣品中的雌激素、np、op和bpa,采用乙酸乙酯將雌激素、np、op和bpa從固相萃取柱上洗脫下來(lái),利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用分析雌激素、np、op和bpa的濃度。該方法較上一種方法擴(kuò)大了檢測(cè)范圍,能夠同時(shí)分析檢測(cè)水體樣品中酚類(lèi)和雌激素類(lèi)的濃度,但就水環(huán)境中存在的edcs種類(lèi)而言,其檢測(cè)范圍仍有待提高。
中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)cn102636611a公開(kāi)了一種復(fù)雜基質(zhì)水體樣品中雌激素及壬基酚、辛基酚、雙酚a的共檢測(cè)方法。所述方法涉及一種水環(huán)境中edcs的檢測(cè)技術(shù),特別是涉及一種采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)復(fù)雜基質(zhì)水體樣品中e1、e2、e3、ee2、np、op和bpa定量分析的技術(shù)。該方法將采集好的水體樣品,采用hlb固相萃取小柱富集并用甲醇洗脫,再將洗脫液氮吹干,用florisil固相萃取柱凈化,最后利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用分析。該方法環(huán)境友好、易于操作、且回收率較高,能夠快速分析復(fù)雜基質(zhì)水體樣品中痕量存在的e1、e2、e3、ee2、np、op和bpa,較前一種方法抗背景基質(zhì)干擾能力有所提高。
但是,目前水環(huán)境中關(guān)注較多的除了酚類(lèi)和雌激素類(lèi)edcs,還有多種雄激素類(lèi)edcs,如tren、tes、me-tes等,而迄今為止尚未有一種可以同時(shí)檢測(cè)這三大類(lèi)edcs的分析檢測(cè)方法,本發(fā)明方法恰好填補(bǔ)了這一空白,可以實(shí)現(xiàn)一次性定量分析飲用水中酚類(lèi)、雌激素和雄激素三大類(lèi)共11種edcs的濃度,極大提高了檢測(cè)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法,包括以下步驟:
(1)樣品預(yù)處理:
取水樣過(guò)濾除去懸浮物,調(diào)ph并加入絡(luò)合劑,再加入內(nèi)標(biāo)物,完成預(yù)處理;
(2)目標(biāo)物edcs濃縮富集:
先對(duì)spe小柱進(jìn)行活化,將步驟(1)預(yù)處理后的水樣過(guò)柱萃取富集,然后取淋洗液淋洗小柱,并真空干燥除去水分,之后繼續(xù)用洗脫溶劑洗脫目標(biāo)物,收集洗脫液,在氮?dú)饬飨麓蹈?,并用有機(jī)溶液定容,最后,將其過(guò)濾轉(zhuǎn)移至棕色進(jìn)樣瓶中待測(cè);
(3)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線制作:
以每種edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值為橫坐標(biāo),以每種edcs定量子離子與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物峰面積比值為縱坐標(biāo),分別繪制三類(lèi)edcs的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線;
(4)儀器分析檢測(cè):
采用lc-ms/ms分析步驟(2)濃縮富集后的樣品,確定樣品中各目標(biāo)物edcs的定量子離子與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的峰面積比值,結(jié)合步驟(3)繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得到樣品中各edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值,再乘以步驟(1)加入的各內(nèi)標(biāo)物的濃度,即可確定樣品中各edcs的含量。
作為優(yōu)選的實(shí)施方案,目標(biāo)物包括酚類(lèi)、雌激素和雄激素三類(lèi)edcs,其中,酚類(lèi)edcs包括雙酚a(bpa)、雙酚s(bps)和壬基酚(np),雌激素類(lèi)edcs包括雌酮(e1)、雌二醇(e2)、雌三醇(e3)、乙炔雌二醇(ee2)和己烯雌酚(des),雄激素類(lèi)edcs包括群勃龍(tren)、睪酮(tes)和甲基睪酮(me-tes)。
作為優(yōu)選的實(shí)施方案,步驟(1)中的預(yù)處理過(guò)程中:
過(guò)濾采用孔徑為0.7μm的玻璃纖維膜作為濾膜,ph值調(diào)節(jié)為5.0,絡(luò)合劑選用na2edta,酚類(lèi)edcs的內(nèi)標(biāo)物選用200μg/l的雙酚a-d16(bpa-d16),雌性激素edcs的內(nèi)標(biāo)物選用200μg/l的雌二醇-d2(e2-d2),雄性激素edcs的內(nèi)標(biāo)物選用100μg/l的睪酮-d3(tes-d3)。
其中,優(yōu)選ph值可保證前處理中目標(biāo)edcs的高回收率,優(yōu)選絡(luò)合劑可保證掩蔽水中ca2+、mg2+等干擾,內(nèi)標(biāo)物的投加用于指示前處理操作過(guò)程中的回收率和排除儀器分析誤差,其種類(lèi)和投加量的優(yōu)選確保了內(nèi)標(biāo)物不干擾目標(biāo)edcs且出峰效果良好。
作為優(yōu)選的實(shí)施方案,步驟(2)的目標(biāo)物濃縮富集過(guò)程中:
spe小柱選用oasishlb固相萃取小柱,并用5-10ml等體積的甲醇、超純水和稀鹽酸溶液依次通過(guò)spe小柱進(jìn)行活化,進(jìn)行富集濃縮的水樣體積為500ml,淋洗液選用5%的甲醇/水溶液(v/v),真空干燥時(shí)間定為20min,溫度為25℃,洗脫溶劑選用10ml乙酸乙酯/甲醇溶液(85%/15%,v/v),氮?dú)饬鞔蹈蓵r(shí)控制洗脫液的水浴溫度為35℃,有機(jī)溶液采用50%甲醇/水溶液(v/v),定容后過(guò)濾轉(zhuǎn)移時(shí)采用0.22μmptfe針式過(guò)濾器過(guò)濾。
其中,優(yōu)選萃取柱類(lèi)型可保證目標(biāo)edcs的良好富集度和回收率,優(yōu)選活化方式可最大程度提高萃取柱內(nèi)填料對(duì)目標(biāo)edcs的吸附和洗脫效果、提高回收率,優(yōu)選淋洗方式可在最大限度減少目標(biāo)edcs流失的同時(shí)除去萃取柱填料內(nèi)的雜志、減少后續(xù)檢測(cè)的干擾,優(yōu)選洗脫方式可確保將萃取柱上富集的目標(biāo)edcs最大限度洗脫下來(lái)、提高目標(biāo)物的回收率,優(yōu)選氮吹方式可保證洗脫溶劑快速揮發(fā)的同時(shí)最大限度減少目標(biāo)edcs的損失,優(yōu)選有機(jī)溶液可保證氮?dú)獯蹈珊蟾街谌萜鞅谏系哪繕?biāo)edcs完全溶解混合、便于后續(xù)儀器進(jìn)樣分析。
作為優(yōu)選的實(shí)施方案,步驟(3)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制包括以下具體步驟:
(a)配制混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:用50%甲醇/水溶液(v/v)將已知濃度的三類(lèi)edcs混合配制成單種edcs濃度分別相同的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于棕色試劑瓶中;
(b)用50%甲醇/水溶液(v/v)將步驟(a)中混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋為不同濃度梯度的樣品,同時(shí)向各濃度梯度樣品中加入200μg/lbpa-d16,200μg/le2-d2和100μg/ltes-d3三種內(nèi)標(biāo)物;
(c)采用lc-ms/ms對(duì)各濃度梯度樣品進(jìn)行分析,以每種edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值為橫坐標(biāo),以每種edcs的定量子離子與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物峰定量子離子峰面積比值為縱坐標(biāo),即可繪制三類(lèi)edcs的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
其中,定量子離子峰面積的確定方法為:1)用全掃描監(jiān)測(cè)模式(scan)確定目標(biāo)物母離子(m/z);2)用選擇離子監(jiān)測(cè)模式(sim)確保目標(biāo)物母離子以最佳狀態(tài)進(jìn)入碰撞室;3)用子離子掃描模式(productscan)模式篩選母離子破裂后響應(yīng)度最大的特征子離子(m/z);4)用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(mrm)記錄以母離子和特征子離子為離子對(duì)的目標(biāo)物峰面積。
作為上述優(yōu)選的實(shí)施方案的更優(yōu)選,步驟(b)中,不同濃度梯度的樣品包括1μg/l、5μg/l、10μg/l、20μg/l、50μg/l、100μg/l、200μg/l、500μg/l和1000μg/l的樣品。
作為優(yōu)選的實(shí)施方案,所述lc-ms/ms的運(yùn)行參數(shù)為:
液相色譜運(yùn)行參數(shù)為:
有機(jī)流動(dòng)相為含0-5mm乙酸銨的甲醇和乙腈混合溶液(甲醇/乙腈=1:1,v/v),水相為0-5mm的乙酸銨水溶液,梯度洗脫程序:0到6min,70%的水相流動(dòng)相線性降低到5%并保持6min,在13min時(shí)回到70%并保持5min,進(jìn)樣流速為0.25-0.45ml/min,進(jìn)樣體積為5-20μl;
質(zhì)譜的運(yùn)行參數(shù)為:
采用正電噴霧電離源(esi+)和負(fù)電噴霧電離源(esi-),其中,bpa、bps、np、e1、e2、e3、ee2、des、bpa-d16和e2-d2采用esi-模式,tren、tes、me-tes和tes-d3采用esi+模式;干燥氣溫度為350℃;氣體流為11l/min;正電離模式毛細(xì)管電壓4000v;負(fù)電離模式毛細(xì)管電壓3000v;霧化器壓力為15psi;在多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(mrm)模式下,通過(guò)母離子和子離子兩個(gè)特征離子,對(duì)目標(biāo)edcs進(jìn)行定量分析,其中,bpa、bps、np、e1、e2、e3、ee2、des、tren、tes、me-tes、bpa-d16、e2-d2和tes-d3的碎裂電壓(v)/碰撞能(ev)分別為120/30、153/33、111/30、161/37、192/59、138/62、169/69、134/31、137/25、135/27、135/28、125/30、169/56和152/27。
作為上述優(yōu)選實(shí)施方案的更優(yōu)選,所述的液相色譜運(yùn)行時(shí),有機(jī)相與水相中乙酸銨濃度為2mm,進(jìn)樣流速為0.35ml/min,進(jìn)樣體積為10μl。所述的質(zhì)譜檢測(cè)運(yùn)行參數(shù)中,bpa、bps、np、e1、e2、e3、ee2、des八種edcs及bpa-d16、e2-d2兩種內(nèi)標(biāo)物采用esi-電離模式檢測(cè),tren、tes、me-tes三種edcs及tes-d3內(nèi)標(biāo)物采用esi+電離模式檢測(cè)。
上述lc-ms/ms的檢測(cè)分析中,液相色譜有機(jī)流動(dòng)相通過(guò)對(duì)比甲醇、乙腈以及甲醇與乙腈的混合溶液(1:1,v/v)的色譜分離效果而確定,選取出峰分離度佳、峰形好、響應(yīng)度高的有機(jī)溶劑為最佳有機(jī)流動(dòng)相。液相色譜水相流動(dòng)相的選取,是在最佳有機(jī)流動(dòng)相基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)比不同濃度乙酸銨溶液的色譜分離效果而確定,選取出峰分離度佳、峰形好、響應(yīng)度高的乙酸銨濃度為最佳水相。進(jìn)樣流速的選擇通過(guò)對(duì)比0.25、0.35、0.45ml/min三種不同流速的出峰情況而確定,綜合考慮11種目標(biāo)edcs和3種內(nèi)標(biāo)物的出峰分離度、峰形、響應(yīng)度和保留時(shí)間來(lái)選取最佳流速。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)樣品前處理濃縮富集和lc-ms/ms儀器檢測(cè)條件和參數(shù)的探索和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了飲用水中痕(微)量典型酚類(lèi)、雌激素和雄激素三類(lèi)edcs的同時(shí)富集檢測(cè),避免了不同類(lèi)型edcs單獨(dú)分析檢測(cè)的繁瑣,大大節(jié)省了測(cè)樣時(shí)間,降低了檢測(cè)成本。在前處理過(guò)程中,通過(guò)對(duì)內(nèi)標(biāo)物投加量、固相萃取柱填料、水樣ph、萃取體積和洗脫溶劑的選擇和優(yōu)化,綜合提高了三類(lèi)不同edcs的回收率,并改善了后續(xù)檢測(cè)中不同edcs和內(nèi)標(biāo)物的出峰情況;在儀器分析檢測(cè)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)液相色譜進(jìn)樣條件及質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)的優(yōu)化,確保了三類(lèi)目標(biāo)edcs和三種內(nèi)標(biāo)物的峰形和分離度,從而獲得了較低的檢出限和較小的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)選擇oasishlb固相萃取柱對(duì)三大類(lèi)共11種edcs進(jìn)行富集純化,回收率高而穩(wěn)定,選擇性強(qiáng),吸附容量大,達(dá)到了對(duì)目標(biāo)物有效分離富集的目的,實(shí)現(xiàn)了多類(lèi)型edcs的同時(shí)富集檢測(cè)。
(2)采用lc-ms/ms進(jìn)行定量分析檢測(cè),靈敏度高,三類(lèi)edcs的檢出限均低于2ng/l,定量限均低于5ng/l,能夠滿(mǎn)足對(duì)飲用水中痕量?jī)?nèi)edcs的檢測(cè)要求。此外,串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀根據(jù)由對(duì)應(yīng)母離子碰撞產(chǎn)生的特征碎片離子進(jìn)行定量分析,選擇性強(qiáng),排除了樣品中其他雜質(zhì)信號(hào)的干擾。
(3)采用內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定edcs的濃度,線性關(guān)系好,相對(duì)偏差小,提高了分析的精密度。
(4)前處理過(guò)程操作簡(jiǎn)單,環(huán)境友好。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的分析流程示意圖;
圖2為不同spe填料對(duì)目標(biāo)物回收率的影響;
圖3為不同水樣ph值對(duì)目標(biāo)物回收率的影響;
圖4為不同萃取體積對(duì)目標(biāo)物回收率的影響;
圖5為不同洗脫溶劑對(duì)目標(biāo)物回收率的影響;
圖6為三類(lèi)目標(biāo)物edcs的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(100μg/l)的總離子流圖
圖7為三類(lèi)目標(biāo)物edcs及相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的提取色譜圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
采用如圖1所示的分析方法流程,對(duì)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物同時(shí)進(jìn)行檢測(cè),具體包括樣品前處理優(yōu)化、檢測(cè)方法優(yōu)化和運(yùn)行測(cè)定效果檢驗(yàn)三部分。
樣品前處理優(yōu)化包括spe填料、最佳ph、萃取體積和洗脫溶劑的確定。
檢測(cè)方法中各條件優(yōu)化包括液相色譜條件優(yōu)化和質(zhì)譜運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化。
具體步驟如下:
1.樣品前處理
1.1spe填料的確定
固相萃取柱的選擇取決于柱填料與目標(biāo)物上官能團(tuán)的相互作用,由于本發(fā)明涉及物理化學(xué)性質(zhì)不同的三大類(lèi)edcs的分離富集與檢測(cè),為實(shí)現(xiàn)每種edcs富集效率最大化,本發(fā)明根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)選擇了四種不同柱填料(poly-serymcx、isolutec18、cleanertpep和oasishlb)的萃取效果,結(jié)果見(jiàn)圖2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在四種spe柱中,經(jīng)過(guò)oasishlb固相萃取柱富集時(shí),有更多的目標(biāo)edcs的萃取回收率位于或接近80%-120%范圍,可實(shí)現(xiàn)對(duì)三類(lèi)edcs的有效富集且滿(mǎn)足環(huán)境樣品加標(biāo)回收率的控制限要求。因此,可確定更佳的spe填料為oasishlb。
1.2最佳ph的確定
由于目標(biāo)edcs多為含酚羥基的弱酸性化合物,故本發(fā)明選擇水樣ph為3.0、5.0、7.0進(jìn)行優(yōu)化,分別代表強(qiáng)酸性條件,弱酸性條件,中性條件,結(jié)果見(jiàn)圖3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:ph為5.0時(shí),有更多的目標(biāo)內(nèi)分泌干擾物的萃取回收率在80%-120%范圍內(nèi),因此本發(fā)明選擇ph值為5.0的水樣條件完成對(duì)目標(biāo)edcs的萃取和富集。
1.3萃取體積的確定
載樣量過(guò)大或目標(biāo)物濃度過(guò)高均可導(dǎo)致固相萃取過(guò)程中穿透現(xiàn)象的發(fā)生,萃取體積宜在保證固相萃取小柱不發(fā)生穿透的前提下盡量提高富集倍數(shù)。本發(fā)明選擇純水加標(biāo)濃度100ng/l(保守估計(jì)飲用水中可能存在的最大濃度),分別采用水樣體積為250ml,500ml和1000ml進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),每個(gè)萃取體積條件均設(shè)置三個(gè)平行樣,不同萃取體積下的回收率見(jiàn)圖4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:目標(biāo)物回收率并未隨萃取體積的增加而增加,萃取體積為500ml時(shí),更多目標(biāo)物萃取回收率位于或接近80%-120%范圍。此外,考慮到實(shí)際采樣時(shí)用玻璃瓶采樣,若是萃取體積大,則更會(huì)加大采樣難度,因此本發(fā)明選擇萃取體積為500ml。
1.4洗脫溶劑的確定
為了保證目標(biāo)物能最大程度的被洗脫下來(lái),本發(fā)明考察了不同洗脫溶劑對(duì)目標(biāo)物回收率的影響。洗脫溶劑分別有甲醇,乙腈,乙酸乙酯:甲醇(85%:15%,v/v)。乙酸乙酯的極性很弱,為了能洗脫下來(lái)目標(biāo)物,需要在乙酸乙酯中加入一定體積的醇,結(jié)果見(jiàn)圖5。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)洗脫溶劑為乙腈時(shí),洗脫時(shí)間最短,但目標(biāo)物的回收率最低;當(dāng)洗脫溶劑為乙酸乙酯:甲醇(85%:15%,v/v)混合溶劑時(shí),洗脫時(shí)間最長(zhǎng),目標(biāo)物的回收率最高,并且符合定量要求;當(dāng)洗脫溶劑為甲醇時(shí),洗脫時(shí)間和目標(biāo)物的回收率位于前兩者之間。并且在之后的氮吹過(guò)程中,乙酸乙酯與甲醇的混合洗脫溶劑最快被吹干,比另外兩種洗脫液的氮吹時(shí)間都短,可加快實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。因此本發(fā)明選擇洗脫溶劑為乙酸乙酯:甲醇(85%:15%,v/v)混合溶劑。
2.檢測(cè)方法優(yōu)化
2.1液相色譜條件優(yōu)化
為了實(shí)現(xiàn)色譜峰分離并提高信號(hào)強(qiáng)度,本發(fā)明對(duì)流動(dòng)相、流速、進(jìn)樣量及梯度洗脫程序等影響液相分離的關(guān)鍵因素分別做了優(yōu)化。本發(fā)明采用的液相色譜檢測(cè)條件如下:
流動(dòng)相a:2mm乙酸銨溶液;流動(dòng)相b:含2mm乙酸銨的甲醇和乙腈混合溶液(甲醇/乙腈=1:1,v/v);流速:0.35ml/min;進(jìn)樣量:10μl;柱溫:35℃;梯度洗脫程序:0到6min,70%的a流動(dòng)相線性降低到5%并保持6min,在13min時(shí)回到70%并保持5min。
2.2質(zhì)譜運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀能夠利用特征碎片離子準(zhǔn)確定量,為此,需要優(yōu)化碎裂電壓和碰撞能,以獲得最佳分子離子-碎片離子對(duì),使后續(xù)對(duì)實(shí)際水樣的檢測(cè)分析更加精確。本發(fā)明采用的質(zhì)譜運(yùn)行參數(shù)如下:
電離方式:esi+和esi-;干燥氣溫度:350℃;氣體流速:11l/min;毛細(xì)管電壓:4000v(esi+)、3000v(esi-);霧化器壓力:15psi。
本發(fā)明選用bpa-d16,e2-d2和tes-d3分別作為酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)edcs的內(nèi)標(biāo)物,采用內(nèi)標(biāo)法定量。內(nèi)標(biāo)物與目標(biāo)物在相同的色譜時(shí)間段被洗脫,且在電噴霧電離源模式下響應(yīng)良好無(wú)明顯基質(zhì)干擾。因此,上述內(nèi)標(biāo)物是本發(fā)明中十分理想的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)。三類(lèi)edcs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液及內(nèi)標(biāo)溶液的總離子流圖和提取色譜圖分別見(jiàn)圖6和圖7。此外,除了采用內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線外,串聯(lián)質(zhì)譜儀利用信號(hào)響應(yīng)強(qiáng)度最大的特征碎片離子作為定量離子,各物質(zhì)的定量離子見(jiàn)表1。
表1
實(shí)施例1
一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法,其標(biāo)準(zhǔn)工作曲線制作具體步驟如下:
(a)配制混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:用50%甲醇/水溶液(v/v)將已知濃度的三類(lèi)edcs混合配制成單種edcs濃度分別相同的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于棕色試劑瓶中;
(b)用50%甲醇/水溶液(v/v)將步驟(a)中混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋為不同濃度梯度:1μg/l、5μg/l、10μg/l、20μg/l、50μg/l、100μg/l、200μg/l、500μg/l和1000μg/l,同時(shí)向各濃度梯度樣品中加入200μg/lbpa-d16,200μg/le2-d2和100μg/ltes-d3三種內(nèi)標(biāo)物;
(c)采用lc-ms/ms對(duì)各濃度梯度樣品進(jìn)行分析,采用上述優(yōu)化后的液相色譜運(yùn)行參數(shù)和質(zhì)譜運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行l(wèi)c-ms/ms,以每種edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值為橫坐標(biāo),以分析得出的每種edcs定量子離子與內(nèi)標(biāo)物峰面積比值為縱坐標(biāo),分別繪制三類(lèi)edcs的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
方法檢出限與方法定量限通過(guò)信噪比(signal-to-noise,s/n)來(lái)計(jì)算,以3倍信噪比為方法檢出限(limitofdetection,lod),10倍信噪比為方法定量限(limitofquantitation,loq)。本方法的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限結(jié)果列于表2。
表2
結(jié)果表明目標(biāo)物質(zhì)在優(yōu)化的儀器條件下線性相關(guān)性良好,線性相關(guān)系數(shù)r2>0.98。目標(biāo)物質(zhì)的方法檢出限范圍為0.01-1.36ng/l,方法定量限范圍為0.03-4.53ng/l,低濃度水平的檢出限與定量限保證了該分析方法檢測(cè)水環(huán)境中痕量edcs的可能性。
實(shí)施例2
一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法,包括以下步驟:
(1)樣品預(yù)處理:
選取華東地區(qū)某水源地水樣,采用0.7μm的玻璃纖維膜作為濾膜過(guò)濾除去懸浮物,調(diào)ph為5.0并加入絡(luò)合劑na2edta,再加入已知量的三類(lèi)內(nèi)標(biāo)物:200μg/l的bpa-d16、200μg/l的e2-d2和100μg/l的tes-d3,完成預(yù)處理;
(2)目標(biāo)物edcs濃縮富集:
先用5-10ml等體積的甲醇、超純水和稀鹽酸溶液依次通過(guò)spe小柱(oasishlb固相萃取小柱)進(jìn)行活化,再取500ml步驟(1)預(yù)處理后的水樣過(guò)柱萃取富集,然后取5%的甲醇/水溶液(v/v)作為淋洗液淋洗小柱,并真空干燥20min除去水分,之后繼續(xù)用10ml乙酸乙酯/甲醇溶液(85%/15%,v/v)作為洗脫溶劑洗脫目標(biāo)物,收集洗脫液,控制其水浴溫度為35℃,在氮?dú)饬飨麓蹈?,并?0%甲醇/水溶液(v/v)溶解殘留物并定容,最后,將其采用0.22μmptfe針式過(guò)濾器過(guò)濾后轉(zhuǎn)移至棕色進(jìn)樣瓶中待測(cè);
(3)儀器分析檢測(cè):
采用lc-ms/ms分析步驟(2)濃縮富集后的樣品,設(shè)置液相色譜運(yùn)行參數(shù)為:有機(jī)流動(dòng)相為含2mm乙酸銨的甲醇和乙腈混合溶液(甲醇/乙腈=1:1,v/v),水相為2mm的乙酸銨水溶液,梯度洗脫程序:0到6min,70%的水相流動(dòng)相線性降低到5%并保持6min,在13min時(shí)回到70%并保持5min,進(jìn)樣流速為0.35ml/min,進(jìn)樣體積為10μl;質(zhì)譜的運(yùn)行參數(shù)為:采用正電噴霧電離源(esi+)和負(fù)電噴霧電離源(esi-),干燥氣溫度為350℃;氣體流為11l/min;正電離模式毛細(xì)管電壓4000v;負(fù)電離模式毛細(xì)管電壓3000v;霧化器壓力為15psi;同時(shí)采用全掃描scan、選擇離子監(jiān)測(cè)(sim)模式、子離子掃描production和多反應(yīng)監(jiān)測(cè)mrm模式記錄。
根據(jù)lc-ms/ms分析結(jié)果確定樣品中各目標(biāo)物edcs的定量子離子與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的峰面積比值,結(jié)合實(shí)施例1所繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得到樣品中各edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值,再結(jié)合步驟(1)加入的已知的各內(nèi)標(biāo)物的濃度,即可確定樣品中各edcs的含量。
最后,所得飲用水樣品在本實(shí)施例檢測(cè)操作條件下的分析檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所建方法已成功應(yīng)用于華東地區(qū)某水源水中edcs殘留的分析檢測(cè),在所有三類(lèi)edcs中,除了bps、des和tren,其他edcs均被檢出(e1濃度低于定量限),其中np在該水源地的濃度高達(dá)μg/l數(shù)量級(jí)。bpa、e2和ee2也是該水源地主要edcs殘留種類(lèi)。
實(shí)施例3
一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法,包括以下步驟:
(1)樣品預(yù)處理:
選取華東地區(qū)某水源地水樣,采用0.7μm的玻璃纖維膜作為濾膜過(guò)濾除去懸浮物,調(diào)ph為5.0并加入絡(luò)合劑na2edta,再加入已知量的三類(lèi)內(nèi)標(biāo)物:200μg/l的bpa-d16、200μg/l的e2-d2和100μg/l的tes-d3,完成預(yù)處理;
(2)目標(biāo)物edcs濃縮富集:
先用5-10ml等體積的甲醇、超純水和稀鹽酸溶液依次通過(guò)spe小柱(oasishlb固相萃取小柱)進(jìn)行活化,再取500ml步驟(1)預(yù)處理后的水樣過(guò)柱萃取富集,然后取5%的甲醇/水溶液(v/v)作為淋洗液淋洗小柱,并真空干燥20min除去水分,之后繼續(xù)用10ml乙酸乙酯/甲醇溶液(85%/15%,v/v)作為洗脫溶劑洗脫目標(biāo)物,收集洗脫液,控制其水浴溫度為35℃,在氮?dú)饬飨麓蹈?,并?0%甲醇/水溶液(v/v)溶解殘留物并定容,最后,將其采用0.22μmptfe針式過(guò)濾器過(guò)濾后轉(zhuǎn)移至棕色進(jìn)樣瓶中待測(cè);
(3)儀器分析檢測(cè):
采用lc-ms/ms分析步驟(2)濃縮富集后的樣品,設(shè)置液相色譜運(yùn)行參數(shù)為:有機(jī)流動(dòng)相為含5mm乙酸銨的甲醇和乙腈混合溶液(甲醇/乙腈=1:1,v/v),水相為5mm的乙酸銨水溶液,梯度洗脫程序:0到6min,70%的水相流動(dòng)相線性降低到5%并保持6min,在13min時(shí)回到70%并保持5min,進(jìn)樣流速為0.25ml/min,進(jìn)樣體積為20μl;質(zhì)譜的運(yùn)行參數(shù)為:采用正電噴霧電離源(esi+)和負(fù)電噴霧電離源(esi-),干燥氣溫度為350℃;氣體流為11l/min;正電離模式毛細(xì)管電壓4000v;負(fù)電離模式毛細(xì)管電壓3000v;霧化器壓力為15psi;同時(shí)采用全掃描scan、選擇離子監(jiān)測(cè)(sim)模式、子離子掃描production和多反應(yīng)監(jiān)測(cè)mrm模式記錄。
根據(jù)lc-ms/ms分析結(jié)果確定樣品中各目標(biāo)物edcs的定量子離子與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的峰面積比值,結(jié)合實(shí)施例1所繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得到樣品中各edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值,再結(jié)合步驟(1)加入的已知的各內(nèi)標(biāo)物的濃度,即可確定樣品中各edcs的含量。
實(shí)施例4
一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法,包括以下步驟:
(1)樣品預(yù)處理:
選取華東地區(qū)某水源地水樣,采用0.7μm的玻璃纖維膜作為濾膜過(guò)濾除去懸浮物,調(diào)ph為5.0并加入絡(luò)合劑na2edta,再加入已知量的三類(lèi)內(nèi)標(biāo)物:200μg/l的bpa-d16、200μg/l的e2-d2和100μg/l的tes-d3,完成預(yù)處理;
(2)目標(biāo)物edcs濃縮富集:
先用5-10ml等體積的甲醇、超純水和稀鹽酸溶液依次通過(guò)spe小柱(oasishlb固相萃取小柱)進(jìn)行活化,再取500ml步驟(1)預(yù)處理后的水樣過(guò)柱萃取富集,然后取5%的甲醇/水溶液(v/v)作為淋洗液淋洗小柱,并真空干燥20min除去水分,之后繼續(xù)用10ml乙酸乙酯/甲醇溶液(85%/15%,v/v)作為洗脫溶劑洗脫目標(biāo)物,收集洗脫液,控制其水浴溫度為35℃,在氮?dú)饬飨麓蹈?,并?0%甲醇/水溶液(v/v)溶解殘留物并定容,最后,將其采用0.22μmptfe針式過(guò)濾器過(guò)濾后轉(zhuǎn)移至棕色進(jìn)樣瓶中待測(cè);
(3)儀器分析檢測(cè):
采用lc-ms/ms分析步驟(2)濃縮富集后的樣品,設(shè)置液相色譜運(yùn)行參數(shù)為:有機(jī)流動(dòng)相為含1mm乙酸銨的甲醇和乙腈混合溶液(甲醇/乙腈=1:1,v/v),水相為1mm的乙酸銨水溶液,梯度洗脫程序:0到6min,70%的水相流動(dòng)相線性降低到5%并保持6min,在13min時(shí)回到70%并保持5min,進(jìn)樣流速為0.45ml/min,進(jìn)樣體積為5μl;質(zhì)譜的運(yùn)行參數(shù)為:采用正電噴霧電離源(esi+)和負(fù)電噴霧電離源(esi-),干燥氣溫度為350℃;氣體流為11l/min;正電離模式毛細(xì)管電壓4000v;負(fù)電離模式毛細(xì)管電壓3000v;霧化器壓力為15psi;同時(shí)采用全掃描scan、選擇離子監(jiān)測(cè)(sim)模式、子離子掃描production和多反應(yīng)監(jiān)測(cè)mrm模式記錄。
根據(jù)lc-ms/ms分析結(jié)果確定樣品中各目標(biāo)物edcs的定量子離子與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的峰面積比值,結(jié)合實(shí)施例1所繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得到樣品中各edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值,再結(jié)合步驟(1)加入的已知的各內(nèi)標(biāo)物的濃度,即可確定樣品中各edcs的含量。
實(shí)施例5
一種同時(shí)富集檢測(cè)飲用水中酚類(lèi)、雌激素類(lèi)和雄激素類(lèi)內(nèi)分泌干擾物的方法,包括以下步驟:
(1)樣品預(yù)處理:
選取華東地區(qū)某水源地水樣,采用0.7μm的玻璃纖維膜作為濾膜過(guò)濾除去懸浮物,調(diào)ph為5.0并加入絡(luò)合劑na2edta,再加入已知量的三類(lèi)內(nèi)標(biāo)物:200μg/l的bpa-d16、200μg/l的e2-d2和100μg/l的tes-d3,完成預(yù)處理;
(2)目標(biāo)物edcs濃縮富集:
先用5-10ml等體積的甲醇、超純水和稀鹽酸溶液依次通過(guò)spe小柱(oasishlb固相萃取小柱)進(jìn)行活化,再取500ml步驟(1)預(yù)處理后的水樣過(guò)柱萃取富集,然后取5%的甲醇/水溶液(v/v)作為淋洗液淋洗小柱,并真空干燥20min除去水分,之后繼續(xù)用10ml乙酸乙酯/甲醇溶液(85%/15%,v/v)作為洗脫溶劑洗脫目標(biāo)物,收集洗脫液,控制其水浴溫度為35℃,在氮?dú)饬飨麓蹈?,并?0%甲醇/水溶液(v/v)溶解殘留物并定容,最后,將其采用0.22μmptfe針式過(guò)濾器過(guò)濾后轉(zhuǎn)移至棕色進(jìn)樣瓶中待測(cè);
(3)儀器分析檢測(cè):
采用lc-ms/ms分析步驟(2)濃縮富集后的樣品,設(shè)置液相色譜運(yùn)行參數(shù)為:有機(jī)流動(dòng)相為甲醇和乙腈混合溶液(甲醇/乙腈=1:1,v/v),水相為水,梯度洗脫程序:0到6min,70%的水相流動(dòng)相線性降低到5%并保持6min,在13min時(shí)回到70%并保持5min,進(jìn)樣流速為0.3ml/min,進(jìn)樣體積為8μl;質(zhì)譜的運(yùn)行參數(shù)為:采用正電噴霧電離源(esi+)和負(fù)電噴霧電離源(esi-),干燥氣溫度為350℃;氣體流為11l/min;正電離模式毛細(xì)管電壓4000v;負(fù)電離模式毛細(xì)管電壓3000v;霧化器壓力為15psi;同時(shí)采用全掃描scan、選擇離子監(jiān)測(cè)(sim)模式、子離子掃描production和多反應(yīng)監(jiān)測(cè)mrm模式記錄。
根據(jù)lc-ms/ms分析結(jié)果確定樣品中各目標(biāo)物edcs的定量子離子與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物的峰面積比值,結(jié)合實(shí)施例1所繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得到樣品中各edcs與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物濃度比值,再結(jié)合步驟(1)加入的已知的各內(nèi)標(biāo)物的濃度,即可確定樣品中各edcs的含量。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改,并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此,本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。