固相萃?。咝б合嗌V－串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定水中8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚

張海婧， 林少彬

（中國(guó)疾病預(yù)防控制中心，環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所，北京100021）

雙酚－二環(huán)氧甘油醚主要包括雙酚A二縮水甘油醚（BADGE）及其衍生物雙酚 A（3－氯－2－羥丙基）甘油醚（BADGE·HCl）、雙酚A雙（3－氯－2－羥丙基）醚（BADGE·2HCl）、雙酚A（2，3－二羥丙基）甘油醚（BADGE·H2O）、雙酚 A 雙（2，3－二羥丙基）醚（BADGE·2H2O）、雙酚 A（3－氯－2－羥丙基）（2，3－二羥丙基）醚（BADGE·HCl·H2O）和雙酚F－二環(huán)氧甘油醚（BFDGE）及其衍生物雙酚F雙（3－氯－2－羥丙基）醚（BFDGE·2HCl）等。這類物質(zhì)作為合成原料廣泛用于金屬管材及蓄水容器的內(nèi)涂層，以避免金屬與水直接接觸，從而提高管材及蓄水容器的使用壽命。在與水長(zhǎng)期接觸過程中，上述雙酚－二環(huán)氧甘油醚有可能溶出。自從罐裝食品中有雙酚－二環(huán)氧甘油醚檢出以來，雙酚－二環(huán)氧甘油醚的安全性越來越受到人們的關(guān)注。2005年11月18日歐盟頒布了《關(guān)于在與食品相接觸的材料及物品內(nèi)使用某些環(huán)氧衍生物的法規(guī)》［1］，但目前尚無飲用水中雙酚－二環(huán)氧甘油醚限值的相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)外已有文獻(xiàn)報(bào)道運(yùn)用液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜方法測(cè)定罐裝食品［2－7］和乳制品［8］中雙酚－二環(huán)氧甘油醚，但尚未見同時(shí)測(cè)定水中8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚的固相萃取－液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法的相關(guān)研究報(bào)道。雙酚－二環(huán)氧甘油醚屬于環(huán)境雌激素，具有內(nèi)分泌干擾作用［9］。研究表明這一類化合物具有“三致”作用［10，11］。Wang 等［12］測(cè)定了127份尿樣中的BADGE及其衍生物BADGE·H2O、BADGE·2H2O、BADGE·HCl·H2O，結(jié)果顯示上述4種物質(zhì)的檢出率為100%，含量為1.24～9.03 ng／mL。飲用水是除食物以外的人體中另一大雙酚－二環(huán)氧甘油醚來源，因此有必要建立一種靈敏、準(zhǔn)確、快速測(cè)定水中雙酚－二環(huán)氧甘油醚的方法。本研究建立了同時(shí)測(cè)定水中8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚的固相萃取－高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜（SPE－HPLC－MS／MS）分析方法，并對(duì)市場(chǎng)上常見的飲用水接觸涂料浸泡水中8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚進(jìn)行了測(cè)定，從而為飲用水中雙酚－二環(huán)氧甘油醚的溯源和飲用水接觸涂料浸泡水中雙酚－二環(huán)氧甘油醚的衛(wèi)生監(jiān)督提供了一定的技術(shù)依據(jù)，為下一步的研究奠定了基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

HP1100高效液相色譜儀（美國(guó)Agilent公司）；API 4000質(zhì)譜儀，配有電噴霧離子源和大氣壓化學(xué)源（美國(guó)AB公司）；Mettler AE163十萬分之一分析天平（瑞士Mettler公司）；渦流振蕩器（美國(guó)思博明儀器設(shè)備有限公司）；Sigma 3K15離心機(jī)（德國(guó)Sigma公司）；Supelco固相萃取裝置和EVIN－18固相萃取柱（3 mL／500 mg，表面積491 m2／g，平均孔徑為7.3 nm，平均粒徑為52.2μm）（美國(guó)Supelco公司）；真空濃縮儀（美國(guó)Thermo公司）。

BADGE（純度88%）和BFDGE（純度98%）（德國(guó) Dr.Ehrenstorfer公司）；BADGE·HCl（純度90%）、BADGE·2HCl（純度95%）、BADGE·H2O（純度97%）、BADGE·2H2O（純度97%）、BADGE·HCl·H2O（純度95%）、BFDGE·2HCl（純度95%）（美國(guó)Sigma公司）；甲醇（色譜純，美國(guó)Fisher公司）；Millipore超純水。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：準(zhǔn)確稱?。?0.0±0.1）mg BADGE、BADGE· HCl、BADGE·2HCl、BADGE· H2O、BADGE·2H2O、BADGE·HCl·H2O、BFDGE、BFDGE·2HCl，分別置于10 mL容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，得1.00 g／L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別吸取1.00 mL BADGE、BADGE·HCl、BADGE·2HCl、BADGE·H2O、BADGE·2H2O、BADGE·HCl·H2O、BFDGE、BFDGE·2HCl標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得100 mg／L混合標(biāo)準(zhǔn)中間液，逐級(jí)稀釋得1.00 mg／L混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。上述標(biāo)準(zhǔn)溶液于4℃避光保存，使用時(shí)用甲醇稀釋成適當(dāng)濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 樣品前處理

1.3.1 樣品來源

市場(chǎng)上常見的9類飲用水接觸涂料，包括聚乙烯粉末涂料、無溶劑環(huán)氧聚酰胺涂料、無溶劑環(huán)氧陶瓷涂料、噴涂聚脲彈性體涂料、環(huán)氧陶瓷涂料、環(huán)氧聚酰胺涂料、無溶劑環(huán)氧艙式涂料、飲用水專用聚氨酯防水涂料、快速固化聚合物內(nèi)襯涂料。

1.3.2 樣品的制備

取10 cm×10 cm的玻璃片，洗凈烘干。在玻璃片兩面按照實(shí)際使用厚度涂以涂料，在干燥處自然干燥，制成涂料片。

1.3.3 浸泡水

選取兩種浸泡水，一種為超純水，另一種浸泡水按照生活飲用水輸配水設(shè)備及其防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［13］附錄A中方法配制。

1.3.4 樣品浸泡

取一塊涂板，用自來水將試樣涂料片清洗干凈，置于容積為1 L的玻璃缸中，加入浸泡水至涂板完全浸沒，用錫箔紙封口。另取2個(gè)容積為1 L的玻璃缸，其中一個(gè)加入600 mL浸泡水，另一個(gè)加入10 cm×10 cm的錫箔紙后加入600 mL浸泡水，作為空白對(duì)照。上述樣品在室溫避光條件下浸泡（24±1）h后對(duì)浸泡水進(jìn)行分析測(cè)定。

1.3.5 固相萃取

C18固相萃取柱經(jīng)10 mL甲醇和10 mL水活化后備用；準(zhǔn)確量取200 mL浸泡水于樣品瓶中，用濃鹽酸調(diào)節(jié)至pH＜2，控制樣品以2 mL／min的流速通過C18固相萃取柱，待水樣完全流出后氮?dú)獯蹈?0 min，然后用3.00 mL甲醇洗脫，收集洗脫液，用甲醇定容至3.00 mL，振蕩混勻，取1.00 mL進(jìn)行HPLC－MS／MS分析。

1.4 HPLC－MS／MS測(cè)定條件

1.4.1 色譜條件

Waters Symmetry?C18色譜柱（150 mm×3.9 mm，5μm），柱溫為室溫。流動(dòng)相A為5 mmol／L醋酸銨；B為甲醇；C為水。梯度洗脫程序：0～1 min，5%A，70%B，25%C；1～11 min，5%A，70%B～90%B，25%C～5%C；11～13 min，5%A，90%B，5%C；13～16 min，5%A，90%B～70%B，5%C～25%C；16～23 min，5%A，70%B，25%C。流速300μL／min，進(jìn)樣量10μL。

1.4.2 質(zhì)譜條件

電噴霧（ESI）離子源；正離子多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）掃描；碰撞氣（CAD）：48 kPa；氣簾氣（CUR）：103 kPa；霧化氣（GS1）：207 kPa；加熱氣（GS2）：207 kPa；噴霧電壓（IS）：4 500 V；去溶劑溫度（TEM）：450℃；掃描時(shí)間：100 ms；保留時(shí)間、監(jiān)測(cè)離子、去簇電壓和碰撞電壓見表1。

表1 8種物質(zhì)的保留時(shí)間、監(jiān)測(cè)離子、去簇電壓（DP）和碰撞電壓（CE）Table 1 Retention times，monitoring ions，declustering potentials（DP）and collision energies（CE）of the eight bisphenol diglycidyl ethers

2 結(jié)果與討論

2.1 HPLC－MS／MS的條件優(yōu)化

2.1.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

用甲醇將BADGE、BADGE·HCl、BADGE·2HCl、BADGE·H2O、BADGE·2H2O、BADGE·HCl·H2O、BFDGE、BFDGE·2HCl的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成1.00 mg／L的標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別用針泵進(jìn)樣，在正離子和負(fù)離子模式下進(jìn)行全掃描以選擇適當(dāng)?shù)碾婋x方式和分子離子峰。結(jié)果表明，在正離子模式下目標(biāo)化合物全掃描的準(zhǔn)分子離子［M＋NH4］﹢最理想；以目標(biāo)化合物的［M＋NH4］﹢為母離子進(jìn)行子離子掃描，選擇豐度較高、干擾較少的兩個(gè)子離子，優(yōu)化CE和DP；然后用1.00 mg／L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在正離子模式下以MRM方式優(yōu)化CUR等參數(shù)，結(jié)果見1.4.2節(jié)。

2.1.2 色譜條件的優(yōu)化

比較了兩種流動(dòng)相（甲醇－水和乙腈－水）對(duì)8種物質(zhì)離子化程度的影響。結(jié)果顯示，使用甲醇－水溶液體系時(shí)選擇離子的色譜峰形和靈敏度均優(yōu)于乙腈－水溶液體系；且在流動(dòng)相中加入一定比例的醋酸銨溶液，有助于消除鈉鹽的干擾。另外，比較了8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚在 Waters Symmetry?C18色譜柱（150 mm×2.1 mm，5μm）和 Waters Symmetry?C18色譜柱（150 mm×3.9 mm，5μm）上的保留行為。結(jié)果顯示，在內(nèi)徑為2.1 mm的色譜柱上，部分物質(zhì)出現(xiàn)雙峰；而選用內(nèi)徑為3.9 mm的色譜柱時(shí)，8種物質(zhì)在選定的流動(dòng)相條件下均能夠較好地保留，各物質(zhì)峰形尖銳、對(duì)稱，8種物質(zhì)在23 min內(nèi)可以較好地分離。8種物質(zhì)的MRM色譜圖見圖1。

圖1 8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的MRM色譜圖Fig.1 MRM chromatograms of the 8 bisphenol diglycidyl ethers

2.2 浸泡水的選擇

取1.3.3節(jié)的浸泡水，按照1.3.5節(jié)的樣品前處理方法進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn)。結(jié)果顯示，在按照文獻(xiàn)［13］配制的浸泡水中，8種物質(zhì)不能正常出峰，可能是由于浸泡水成分中的次氯酸鈉影響。進(jìn)一步進(jìn)行該種浸泡水加次氯酸鈉和不加次氯酸鈉的對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果顯示不加次氯酸鈉的浸泡水加標(biāo)后8種物質(zhì)均正常出峰，而加次氯酸鈉的浸泡水加標(biāo)后8種物質(zhì)均未出峰，如圖2所示。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，工作曲線高濃度點(diǎn)的溶液經(jīng)固相萃取后小柱中有黃色物質(zhì)富集，并可以被甲醇洗脫流出。綜合考慮上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推測(cè)可能因?yàn)殡p酚－二環(huán)氧甘油醚結(jié)構(gòu)中的羥基和氯取代基與次氯酸鈉發(fā)生反應(yīng)，形成某些消毒副產(chǎn)物，從而未能在選定的HPLC－MS／MS測(cè)定條件下出峰。因此本研究選擇超純水作為浸泡水。

2.3 固相萃取條件優(yōu)化

2.3.1 固相萃取小柱的選擇

本研究中的樣品溶劑為水。在選擇固相萃取小柱時(shí)考慮到水的極性較強(qiáng)，而分析的8種物質(zhì)極性中等，因此選擇填料為C18的固相萃取小柱即可。

2.3.2 洗脫溶劑的選擇

比較了甲醇、甲醇－乙酸乙酯（1∶1，v／v）、二氯甲烷和乙酸乙酯（依次洗脫）3種有機(jī)溶劑作為洗脫溶劑的洗脫效果。結(jié)果顯示，以二氯甲烷和乙酸乙酯各 2.00 mL 依 次洗脫時(shí)，BADGE、BFDGE、BADGE·H2O和BADGE·HCl的回收率偏低；而以甲醇和甲醇－乙酸乙酯（1∶1，v／v）為洗脫溶劑時(shí)，8種物質(zhì)的回收率為75.1%～129%?？紤]到使用甲醇－乙酸乙酯為洗脫溶劑，需要經(jīng)過真空冷凍濃縮進(jìn)行溶劑置換，樣品前處理過程煩瑣，因此本研究選擇甲醇作為固相萃取洗脫溶劑。

2.3.3 洗脫溶劑體積選擇

洗脫溶劑體積的選擇原則是既能夠保證將分析物完全洗脫下來，又盡可能用較小的洗脫體積以提高富集倍數(shù)，降低檢出限，提高效率。本研究依次選擇1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 mL甲醇進(jìn)行洗脫，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)甲醇的洗脫體積為3.00 mL時(shí)，所有分析物都可以完全流出，綜合考慮后確定本研究中洗脫溶劑甲醇的體積為3.00 mL。

2.4 方法學(xué)驗(yàn)證

2.4.1 線性范圍和檢出限

配制質(zhì)量濃度為0、51.2、128、320、800、2 000、5 000μg／L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，各取200μL分別加入200 mL浸泡水中，配制成0、0.05、0.13、0.32、0.80、2.00、5.00μg／L的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液，按照1.3.5節(jié)進(jìn)行前處理后用 HPLC－MS／MS分析。以化合物的峰面積（y）對(duì)相應(yīng)的質(zhì)量濃度（x，μg／L）做外標(biāo)工作曲線。采用空白樣品中添加目標(biāo)物的方法，以3倍信噪比確定檢出限（LOD），10倍信噪比確定定量限（LOQ）。8種物質(zhì)的線性方程、相關(guān)系數(shù)及方法的檢出限和定量限見表2。

圖2 （a）加與（b）不加次氯酸鈉的浸泡水中8種物質(zhì)的MRM色譜圖Fig.2 MRM chromatograms of the eight bisphenol diglycidyl ethers in water（a）with or（b）without sodium hypochlorite

表2 8種目標(biāo)物的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)和定量限Table 2 Linear ranges，regression equations，correlation coefficients，LODs and LOQs of the eight target compounds

由表2可以看出，8種物質(zhì)在0.007～5.00 μg／L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.999 0，8種物質(zhì)的定量限為7～91 ng／L，能夠滿足定量分析的基本要求。

2.4.2 回收率和精密度

在200 mL超純水中分別添加混合標(biāo)準(zhǔn)溶液60.0 ng和300 ng，每個(gè)添加水平測(cè)定6個(gè)樣品，采用1.3.5節(jié)所述樣品前處理方法進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)和精密度試驗(yàn)，結(jié)果見表3。8種物質(zhì)在高、低兩個(gè)添加水平均可得到滿意的回收率（79.1%～101%）和較好的方法重復(fù)性（RSD＜12%）。

表3 8種物質(zhì)的加標(biāo)回收率和精密度（n＝6）Table 3 Spiked recoveries and RSDs of the eight bisphenol diglycidyl ethers（n＝6）

2.5 樣品測(cè)定

使用市場(chǎng)上常見的9類涂料制備了10個(gè)飲用水接觸涂料樣品（其中一種類型的涂料有兩個(gè)顏色，所以測(cè)了兩個(gè)樣品）。結(jié)果顯示，在所測(cè)樣品中均未檢出BFDGE和BFDGE·2HCl；檢出微量BADGE·2H2O、BADGE·2HCl和BADGE·H2O·HCl，含量為0.02～3.28μg／L；BADGE、BADGE·H2O和BADGE·HCl檢出量較高，其在快速固化聚合物內(nèi)襯涂料浸泡水中的含量分別高達(dá)143、43.7和19.5μg／L。上述結(jié)果提示飲用水接觸涂料中有雙酚－二環(huán)氧甘油醚的溶出隱患，應(yīng)引起重視。

3 結(jié)論

本文建立了水中8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚的固相萃?。璈PLC－MS／MS測(cè)定方法。實(shí)際樣品測(cè)定中，部分樣品中有雙酚－二環(huán)氧甘油醚檢出，說明該方法可以用于飲用水接觸涂料浸泡水中8種雙酚－二環(huán)氧甘油醚的測(cè)定。目前尚未見國(guó)內(nèi)外關(guān)于水中雙酚－二環(huán)氧甘油醚的測(cè)定方法的報(bào)道，而本方法的定量限可達(dá)到7～91 ng／L，完全滿足定量分析要求。

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