固相萃取-分散液液微萃取-柱前衍生法測定水樣中痕量雌激素

摘 要 建立了碳納米管的固相萃取分散液液微萃取柱前熒光衍生化（SPEDLLMEPFD）測定水體中痕量雌三醇（E3）、雙酚A（BPA）、17α乙炔基雌二醇（EE2）及17β雌二醇（E2）的高效液相色譜方法。采用中心復(fù)合設(shè)計和響應(yīng)曲面法分析并優(yōu)化SPE、DLLME及PLD條件，最佳條件為210 mL水樣以2.0 mL/min的流速過固相萃取柱（碳納米管量30 mg），甲醇洗脫，氮?dú)鉂饪s并定容至0.6 mL（分散劑），將100 g/L，相關(guān)系數(shù)R2＝0.9966～0.9999; 檢出限介于0.13～6.33 ng/L （S/N＝3）之間。不同加標(biāo)濃度條件下，雌激素的加標(biāo)回收率在83.1%～122.4%范圍內(nèi)（RSD＝1.7%～9.6%）。在實(shí)際水樣中E3和BPA檢出率較高。與其它方法相比，本方法雖然萃取時間長、水樣量大、步驟多，但具有檢出限低、操作簡便、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 固相萃取； 分散液液微萃??； 柱前熒光衍生； 高效液相色譜； 碳納米管

1 引 言

環(huán)境雌激素通過干擾生物體自身激素的新陳代謝或產(chǎn)生類似生物體自身激素的作用，對自身正常的動態(tài)平衡、繁殖、生長及行為產(chǎn)生不利影響。代表性環(huán)境雌激素包括外源化學(xué)物質(zhì)（如雙酚A、17α乙炔基雌二醇等）和內(nèi)源性雌激素（如雌二醇、雌三醇等），其以點(diǎn)源（生活污水）及非點(diǎn)源（養(yǎng)殖廢水）^[1，2]的方式進(jìn)入地表水體。ng/L級的雌激素即可導(dǎo)致生物性腺退化、雌雄中性和卵黃蛋白原異常等現(xiàn)象^[3，4]。因此，水體中ng/L級雌激素檢測方法的建立對水體生態(tài)風(fēng)險及環(huán)境健康評估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

萃取富集是分析水樣中ng/L級激素類物質(zhì)的必需步驟\\ （99%，上海成捷化學(xué)有限公司）；高純氮（＞99.99%，北京兆格氣體科技有限公司）；NaCl（分析純，北京化工廠）；對硝基苯甲酰氯（≥98%，北京恒業(yè)中遠(yuǎn)化工有限公司）。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用三因素五水平的中心復(fù)合設(shè)計進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并利用響應(yīng)曲面法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。具體實(shí)驗(yàn)過程為：210 mL水樣以2.0 mL/min流速通過多壁碳納米管基質(zhì)的固相萃取柱；抽干后，用12 mL甲醇以1.0 mL/min洗脫；以氮?dú)鉂饪s洗脫液，并用甲醇定容至0.6 mL，即得DLLME步驟的分散劑。

將\\\\和與分散劑混合液注入2.0 mL 25% NaCl的去離子水中，形成乳濁液，以3000 r/min離心5 min，取20

3.1.1 基于碳納米管的固相萃取條件優(yōu)化 在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇碳納米管量、水樣體積及流速3個因素為自變量，以雌激素的測定濃度為指標(biāo)。中心復(fù)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計考察的因素水平見表1。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪出了SPE過程中因素與指標(biāo)的響應(yīng)曲面圖（圖1）。圖1直觀顯示了因素對指標(biāo)的影響趨勢及因素間的交互作用。彎曲部分表示兩因素存在交互作用，彎曲程度表示交互作用大小。隨碳納米管量增大，雌激素濃度均呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律；水樣體積對富集效果為正效應(yīng)，而流速則起負(fù)效應(yīng)。當(dāng)水樣體積＞ 167 mL時，雌激素的富集效果需進(jìn)一步考察。

圖1 SPE水樣中雌激素的響應(yīng)曲面圖

Fig．1 Response surface plots for SPE of estrogens in water sample

左（Left）：X1＝0；中（Middle）：X2＝＋1.682；右（right）：X3＝＋1。E3： Estriol; BPA: Bisphenol A; EE2: 17αEthinylestradiol; E2: 17βEstradiol。

水樣體積在125～210 mL范圍內(nèi)，雌激素濃度隨水樣體積增加而增大；水樣體積在210～240 mL時，雌激素濃度趨于穩(wěn)定（圖2）。從采樣量和時間方面考慮，SPE的最佳條件：X1＝30 mg， X2＝210 mL和X3＝2.0 mL/min。

3.1.2 DLLM條件的優(yōu)化 以固相萃取柱的甲醇洗脫液為分散劑，離子液體為萃取劑，對雌激素繼續(xù)富集。結(jié)果表明，離子液體體積、鹽含量對萃取回收率起顯著的正效應(yīng)，而去離子水體積的效應(yīng)不顯著，其依次取值為100