攪拌棒吸附萃取—氣相色譜/質(zhì)譜法測定環(huán)境水樣中環(huán)境雌激素

曹小敏 田耘

【摘要】以攪拌棒吸附為樣品前處理技術(shù)，建立了氣相色譜-質(zhì)譜法分析測定環(huán)境水樣中四種的環(huán)境雌激素的分析方法。實驗優(yōu)化研究了衍生化條件、萃取時間、萃取速度和攪拌速度對分析結(jié)果的影響。實驗結(jié)果表明：該方法靈敏度高、準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性好，可用于實際環(huán)境水樣的分析。

【關(guān)鍵詞】攪拌棒吸附萃取 氣相色譜-質(zhì)譜法 環(huán)境雌激素

1引言

環(huán)境雌激素又稱環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，其對人體和動物的生長、發(fā)育和生殖具有關(guān)鍵的調(diào)控作用，但同時也會產(chǎn)生持久性的不利的影響[1]。

隨著工業(yè)的發(fā)展，以烷基酚和雙酚為代表的環(huán)境雌激素類物質(zhì)，主要來源于煉油、煉焦、造紙、制藥和化工等工業(yè)排放的污水，多以痕量濃度存在的，對環(huán)境監(jiān)測分析提出了更高的要求。環(huán)境雌激素的測定國內(nèi)外主要采用氣相色譜法、氣相色譜一質(zhì)譜法、高效液相色譜法、高效液相色譜一質(zhì)譜法[2]。前處理技術(shù)多采用液液萃取、固相萃取和固相微萃取技術(shù)[3]。攪拌棒吸附萃取技術(shù)（SBSE）作為一種新型的前處理技術(shù)，具有富集倍數(shù)高、回收率高、精密度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點，適合于環(huán)境中痕量污染物的萃取分析[4]。

本文采用攪拌棒吸附萃取技術(shù)作為前處理手段，建立了環(huán)境水樣中四種酚類雌激素的分析方法。

2實驗部分

2.1儀器與試劑

（1）儀器。AgilentGC/MS7890/5975C（安捷倫公司美國）；DF2101集熱式恒溫磁力攪拌器（河南鞏義英峪予華儀器廠）。

（2）化學(xué)試劑。常用色譜純有機溶劑（Tedia，美國）；標(biāo)準(zhǔn)樣品：雙酚-A、4-正丁基酚、4-正壬基酚、4-叔丁基酚（百靈威）；內(nèi)標(biāo)化合物：氘代萘、氘代菲和氘代芘（CambridgeIsotopeLaboratories，Inc.，美國）；衍生試劑：乙酸酐（中國國藥集團），雙三甲基硅烷基三氟乙酰胺（百靈威）。

2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

（1）目標(biāo)分析物標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)貯備液（100mg/L）：準(zhǔn)確稱取10mg各目標(biāo)物，分別溶于丙酮中并定容至100mL，保存于冰箱中備用；工作混合標(biāo)液（1g/mL）：準(zhǔn)確移取上述溶液各100l，用丙酮定容至10mL。

（2）內(nèi)標(biāo)溶液。標(biāo)準(zhǔn)貯備液（100mg/L）：準(zhǔn)確稱取10mg各內(nèi)標(biāo)物，分別溶于丙酮中并定容至100mL，保存于冰箱中備用；分析用內(nèi)標(biāo)溶液（1g/mL）：準(zhǔn)確移取上述溶液各10l，用丙酮定容至10mL。

2.3儀器條件

色譜柱：DB-1石英毛細(xì)管柱（30m×0.32mmi.d.）

色譜條件：柱溫50℃，保持2min，以20℃/min升至100℃，再以10℃/min升至200℃，最后以20℃/min升至300℃，保持5min；載氣：氦氣，流量為1.0mL/min；進樣口溫度：300℃，無分流進樣。

質(zhì)譜條件：接口溫度270℃，離子源溫度230℃。定性分析以全掃描方式（SCAN），質(zhì)量掃描范圍35～400m/z；定量分析以選擇離子檢測（SIM）。

2.4衍生化和萃取過程

準(zhǔn)確量取10mL的水樣加入0.5g碳酸鉀、0.5mL乙酸酐，混合后置于密閉的塑料管中。將攪拌棒置于上述溶液中，以1000rpm的速度在30℃下攪拌60分鐘。取出攪拌棒，放置于空的塑料瓶中，加入2mL正己烷超生萃取解析5min，以該溶液作為樣品溶液在氣相色譜-質(zhì)譜儀中直接進樣。

3結(jié)果與討論

3.1衍生化試劑的選擇

酚類雌激素的常用的衍生化方法主要有兩種：乙酸酐衍生法和雙三甲基硅烷基三氟乙酰胺（BSTFA）衍生法。通過對具體實驗，比較了兩種常用的衍生化方法對四種酚類雌激素萃取效率和檢測靈敏度的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：采用乙酸酐作為衍生試劑，萃取的效率更高，待測物分離時的柱效更高。

研究中進一步比較了未衍生過程和衍生過程待測物質(zhì)靈敏度的差別。結(jié)果表明：四種酚類物質(zhì)經(jīng)衍生化處理后，靈敏度分別提高15～80倍。

3.2攪拌棒萃取條件的優(yōu)化

實驗綜合考察了攪拌棒轉(zhuǎn)速、萃取溫度和萃取時間三項因素。比較了500、1000、1500、2000rpm四個轉(zhuǎn)速條件對萃取效率的影響，發(fā)現(xiàn)1000rpm時，萃取效率最佳。實驗優(yōu)化萃取溫度，比較了20、25、30、35、40℃五種溫度下的萃取效率，發(fā)現(xiàn)30℃以上萃取效率基本沒有變化，故選取30℃為最佳萃取溫度。進一步優(yōu)化了攪拌時間和解析時間，發(fā)現(xiàn)60min的攪拌時間和5min的解析時間后，萃取效率和解析效率未發(fā)生顯著變化，可作為最佳時間。

3.3方法驗證

在最佳的萃取條件和色譜條件下，綜合考察方法的線性相關(guān)系數(shù)、線性范圍、檢出限和精密度，結(jié)果見表1，色譜圖見圖1。從表1中可知，4種物質(zhì)均具有良好的線性關(guān)系，LOD（S/N=3）在0.02～0.08μg/L之間。實驗的精密度良好，RSD均<10%。從圖1中可以看到，四種物質(zhì)均得到很好的分離。研究結(jié)果表明，本方法具有較高的靈敏度和實驗重復(fù)性。

3.4實際環(huán)境水樣分析

將建立的方法用于三種不同城市的生活污水進行測定。其中，三種生活污水均檢測到了雙酚-A和4-壬基酚，濃度在0.7～2.6μg/L之間；一種生活污水檢測到了0.9μg/L的4-正丁基酚。三種水樣均未檢測到4-叔丁基酚。進一步考察了三種實際水樣的加標(biāo)回收率，加標(biāo)量為2μg/L時，3種水樣中四種物質(zhì)的平均回收率在83.4%～104.8%之間，RSD在5.0%～9.4%之間，可以看出本方法對環(huán)境實際水樣分析具有較高的準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)：

[1]林福華，邱寧寧，黃曉佳，袁東星.分析化學(xué)，2010，38（1）：67-71.

[2]劉曉燕，張海霞，劉滿倉.分析測試學(xué)報，2007，26（2）：288-294.

[3]許志剛，劉智敏，字富庭，楊保民.化學(xué)世界，2012，9：432-440.

[4]BaltussenE，SandraP，DavidF，CramersC，J.MicrocolSep，1999，11（10）：737-747.