烷基酚聚氧乙烯醚(alkylphenole thozylates,APEOs)作为非离子表面活性剂,广泛应用于生产和日常生活中。APEO的主要降解产物有烷基酚(alkylphenol,AP)和烷基苯氧基羧酸(alkylphenoxy acid,APEC)。AP包括壬基酚(nonylphenol,NP)和辛基酚(oc tylphenol,OP),APEC包括壬基苯氧基羧酸(nonylphenoxy acetic acid,NP₁EC)和辛基苯氧基羧酸(octylphenxy acetic acid,OP₁EC)。这些降解产物进入体内能模拟雌激素作用,干扰人体正常内分泌功能^〔1〕。目前常用的分析方法有气相色谱质谱联用(GC-MS)^〔2〕、液相色谱(HPLC)^〔3〕和液相色谱质谱联用(LC/MS/MS)法^〔4〕。GC-MS法测定APEC需要衍生。HPLC法由于受检测器限制,特异性较差。LC/MS/MS法由于分辨率高,灵敏度好,常用来分析痕量有机污染物^〔5〕。为建立能同时测定水中AP和APEC的方法,本实验采用固相萃取(SPE)前处理,LC/M S/MS法测定水中的APEO降解产物。

Agilent 1100液相色谱仪(美国Agilent公司);API 4000三重四极杆质谱仪(美国应用生物公司);Barnstead纯水机、真空浓缩仪(美国Thermo公司);SupelcoV ISIDRY固相萃取装置、固相萃取柱:3 mL Supelco ENVI C₁₈柱(美国Supelco公司)。NP₁ EC、OP₁ EC、NP、OP (纯度≥98.5%,德国Dr.Ehrestorfer公司);甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯均为色谱纯(美国Fishe r公司);水为B arnstead所制超纯水。将NP₁EC、OP₁ EC、NP、OP配制成1 μg/mL的混标,置于冰箱4 ℃避光保存。

色谱柱:Waters Symmetry C₁₈柱(3.9mm×150 mm,5 μm);流动相:甲醇+水;梯度洗脱:0 min (50%甲醇)^→5 min (50%甲醇)^→10 min (100%甲醇)^→17 min (100%甲醇)^→20 min (50%甲醇)^→25 min (50%甲醇);流速为350 μL/min;进样量为10 μL;柱温为室温。

离子化方式:电喷雾(ESI)负电离;多反应离子监测(MRM);碰撞气(CAD):12 ps;i气帘气(CUR):25 ps;i雾化气(GS1):25 ps;i辅助气(GS2):20 ps;i喷雾电压(IS):-4 000 V;离子源温度(TEM):400 ℃,其他条件见表 1。

表 1

表 1 4种化合物的保留时间和质谱参数

表 1 4种化合物的保留时间和质谱参数

柱活化:3 mL二氯甲烷,3 mL甲醇,3 mL水(pH≤2),依次通过固相萃取柱。固相萃取:准确量取200 mL水样过0.45 μm滤膜,用10 mL纯水清洗滤膜,合并滤液,用浓盐酸调节pH≤2,样品以≤5 mL/min的流速通过C₁₈固相萃取小柱,待溶液完全流出后空气吹干0􀀁5 h,再用5 mL二氯甲烷洗脱固相萃取柱。洗脱液在35 ℃下真空浓缩至干,用甲醇定容至0.50 mL,供LC/MS/MS分析。

本实验选用甲醇和乙腈作为流动相的有机相。当用100%乙腈作为流动相时4种物质均无法分离,用100%甲醇作为流动相时,NP₁ EC和OP₁ EC无法分离,NP与OP分离较好。采用有机相加水梯度洗脱,在乙腈-水的条件下,NP₁ EC和OP₁ EC只能部分分离,NP和OP完全分离,但是各化合物色谱峰宽、峰型差,可能乙腈流动相抑制了4种物质的电离。在甲醇-水的梯度洗脱条件下,各化合物均有较好分离,且峰型对称峰高而尖。本实验最终确定以甲醇-水梯度洗脱为流动相。

采用1μg/mL的NP₁ EC、OP₁ EC、NP和OP单标标准溶液分别以针泵进样的方法在负离子模式下进行母离子全扫描确定4种物质的分子离子,然后分别以这4个分子离子为母离子打碎后进行子离子扫描确定子离子、DP电压和CE电压。选取丰度最高的母/子离子对定量。最后以MSM方式优化CAD、CUR、GS1、GS2、TEM和IS。

为消除前处理过程中的误差,将标准系列加入到200 mL纯水中,标准系列采用和样品相同的前处理过程。以标准系列的浓度为横坐标,每个化合物的峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。采用外标法定量测定。结果计算:ρ_i=C_i×V₁×1 000/V,式中:ρ_i:实际水样中被测组分的浓度(ng/L);C_i:标准曲线计算的样品测试溶液被测组分浓度(ng/mL);V₁:测试溶液体积(mL);V:样品体积(mL)。

表 2

表 2 4种化合物的回归方程和检出限

表 2 4种化合物的回归方程和检出限

过柱标准曲线分析结果显示,4种化合物的线性范围均在3~625ng/L。相关系数均> 0.99。方法的定性检出限以3倍信噪比计算,4种物质的定性检出限为0.7~2.0 ng/L;定量检出限以10倍信噪比计算,定量检出限为3~5 ng/L,表明此方法的灵敏度很高。

以200 mL空白河水为样品添加2个水平(高浓度250 ng/L,低浓度50 ng/L)的NP₁ EC、OP₁ EC、NP和OP的混标溶液,按照前处理方法进行回收率实验,每个添加浓度平行重复6次操作测精密度。结果显示,除NP₁ EC低浓度添加水平的回收率为123%外,其他物质2个水平的回收率均为82􀀁8%~112%,精密度相对标准差≤15.2%,表明本方法能满足实验室分析的要求。

本实验采用固相萃取LC/MS/MS同时测定水中的NP₁ EC、OP₁ EC、NP和OP。在固相萃取时,选择了C₁₈ SPE柱和石墨碳SPE柱进水样的富集,发现石墨碳柱对OP₁EC回收较差,回收率只有4.60%,加大洗脱溶剂的酸性也未能洗脱出OP₁ EC,可能是石墨碳柱对OP₁ EC不保留。C₁₈ SPE柱对4种物质的回收率均较好。在进行洗脱溶剂的选择时,选择了丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯分别对C₁₈柱进行洗脱测定回收率,3种溶剂对这4种物质的洗脱能力是二氯甲烷>乙酸乙酯>丙酮。采用二氯甲烷洗脱C₁₈柱,4种物质的回收率为82.8%~123%。本方法与GC-MS法比较,前处理简单,无需衍生化,并能同时测定NP₁ EC、OP₁ EC、NP和OP,具有较高的灵敏度。与HPLC法比较,本方法的分辨率好、灵敏度高,尤其适合复杂基体痕量APEC和AP的测定。与LC/MS法^〔4〕比较,采用了更为通用的C₁₈固相萃取柱。本实验建立的方法简单、灵敏度高,检出限达5 ng/L,准确度较好,回收率为82.8%~123%,能满足水中痕量APEC和AP的分析要求。