高效液相色谱串联质谱法分析沉积物中壬基酚和双酚A
王安冬,赵明,周刚,祝永卫
(北京工业大学 分析测试中心,北京 100124)
背景介绍
近年来环境内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EEDs)对环境安全的影响和生命健康的危害引起广泛关注。其中壬基酚(Nonylphenol,NP)和双酚 A(Bisphenol A,BPA)作为典型的人工合成酚类内分泌干扰物,是大量应用于工业生产的精细化工原料,在环境中分布广泛。沉积物作为水体环境的重要组成部分,其对有机污染物在环境中的迁移、转化、归宿和生态效应等起着重要的作用。壬基酚和双酚A等酚类物质由于其结构脂溶分配系数大,在环境中容易吸附在悬浮体上,然后转移到沉积物中。同时,平流、腐蚀以及生物扰动等自然事件也会导致蓄积在沉积物中的污染物再次释放到水体或大气等环境中。因此,沉积物中积存的污染物对生态环境存在的潜在危害亟需引起重视。
文章亮点
1、通过全面考察和优化影响土壤沉积物中壬基酚和双酚A分析准确度的因素,建立了使用高效液相色谱串联质谱法测定土壤沉积物中壬基酚和双酚A的分析方法;
2、在保证方法准确性和精密度的前提下,获得了较低的检出限和定量限;
3、对方法的准确性和灵敏度进行了全面充分的验证,验证了该分析方法的决定限度(CCα)和检测容量(CCβ)。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 标准溶液的配制
1.2.2 样品前处理
1.2.3 仪器条件
2 结果与讨论
2.1 实验条件优化
2.1.1 色谱条件的优化
基于Agilent Eclipse Plus C18 RRHD超高效液相色谱柱考察了流动相的有机相为乙腈或甲醇时对目标物分离情况的影响,结果发现甲醇-水做流动相时峰宽稍窄且基线更平稳,如图1所示。
2.1.2 质谱参数的优化
由于酚类化合物结构中酚离子官能团带负电荷,在电喷雾电离源负离子模式下易产生较高响应,因此,本实验在ESI-模式下进行质谱条件的建立及优化。
2.2 方法学考察
2.2.1 基质效应
基质效应(Matrix effect,ME)是在分析复杂样品时,样品中共流出的其他组分或杂质在质谱ESI离子源竞相离子化,导致目标化合物的离子化效果被抑制或增强 [18],进而影响其质谱响应强度。
2.2.2 标准曲线及方法的检出限和定量限
采用内标法进行定量,将 5 种不同浓度的混标标准溶液(5、10、20、50、100 μg/L)在优化好的实验条件下进行测定,以目标化合物定量离子与内标物定量离子的峰面积比值为纵坐标,浓度比值为横坐标,绘制标准工作曲线。如图4所示,壬基酚、双酚A在上述线性范围内线性关系良好,相关系数(R2)分别为0.9991和0.9966,能够满足定量分析的需要。
2.2.3 加标回收率及精密度
以实际空白样品进行3个水平的壬基酚和双酚A加标回收试验,加标水平分别为5.00、20.0和100 μg/L,每个水平进行6次平行试验,按照1.2.2前处理后,在1.2.3仪器条件下进行测定。其回收率结果如表2所示,NP和BPA的平均回收率在88.9% ~ 105%,相对标准偏差(RSD)为2.97% ~ 8.20%。
2.2.4 决定限度(CCα)和检测容量(CCβ)
2.3 实际样品检测
采用本文优化得到的实验条件对采集的土壤沉积物样品进行分析。样品经1.2.2方法处理后,在 1.2.3仪器条件下进行检测。结果表明该批样品中壬基酚含量范围为7.73 ~ 36.9 μg/kg,双酚A的含量范围是3.30 ~ 16.3 μg/kg,样品浓度信息如表3所示。说明该采样点具有一定程度的壬基酚和双酚A 的暴露风险,亟需进一步对其开展研究。
3 结论
本文建立了使用高效液相色谱质谱联用法同时检测土壤沉积物中壬基酚和双酚A含量的方法,考察并优化了色谱柱、流动相、质谱参数等影响方法选择性和定量准确度的因素,并对其基质效应、决定限度和检测容量等进行了详细的分析考察。本方法前处理简单,使用内标法定量一定程度上降低了复杂土壤沉积物样品的基质效应,灵敏度、准确性高,可满足土壤沉积物中痕量壬基酚和双酚A等内分泌干扰物的快速高效检测要求。
引用本文:王安冬,赵明,周刚,等. 高效液相色谱串联质谱法分析沉积物中壬基酚和双酚A[J].化学试剂,2024,46(6):77-82.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0779