双酚类化合物(bisphenols, BPS)是指每个分子含有两个酚基的化合物，是典型的内分泌干扰物，在各种环境介质中普遍存在，具有雌激素效应，微量甚至痕量即可能对人类和动物的生殖系统以及胎儿发育造成不良影响^[1-2]。双酚A(BPA)是目前产量最大、应用最广泛的双酚类化合物之一。大量的研究表明，长期低剂量暴露于BPA可能影响发育中的大脑和行为，影响生殖和发育系统、神经系统和免疫系统，导致性早熟、肥胖、癌症和代谢型等疾病^[3-5]。BPA因其日渐明确的雌激素效应、致癌、致突变等毒理效应以及严重的污染情况等，已在众多国家的诸多领域被限制使用。为了满足市场的需求，BPA结构类似物被广泛用于各个领域，双酚S(BPS)和双酚F(BPF)作为替代BPA的工业品，广泛用于生活用品中^[6-8]。然而最新研究已证实，BPS和BPF的毒性在内分泌干扰效应等方面具有与BPA相似的毒性。环境中的BPA通过各种途径进入水环境，进而可能会污染饮用水。刘苗等调查了广州市部分出厂水中的BPA，BPA浓度为(5.25~98.2)μg/L^[9]。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)^[10]附录A中BPA的推荐参考值为0.01 mg/L。

饮用水中BPA类物质的测定主要有气质联用法(GC/MS)^[9]、液相色谱法(HPLC)^[11-12]和液质联用法(LC-MS/MS)^[13-15]、电化学分析法^[16]、光谱法^[17]和表面增强拉曼技术检测法^[18]。GC/MS法测定BPA需要进行衍生化，前处理较繁锁。HPLC法定性能力不强，对繁杂基体样品测定的特异性较弱。后三种快速检测法由于适配体的不稳定，易造成检测信号弱，检出限偏高，在实际检测中具有不稳定的缺陷。LC-MS/MS法与5种方法相比，具有定性能力强、稳定性强、灵敏度高的优点，常用于双酚类化合物测定。水中BPA的前处理方法主要采用固相萃取和固相微萃取。前两者均需要专门的装置，且前处理时间长，耗材价格高。随着检测仪器的不断发展，仪器的灵敏度越来越高，对于测定基体简单样品中的目标物可采用直接测定法。本实验采用高灵敏度液质联用仪直接测定水中BPA、BPF和BFS，方法灵敏度高、抗干扰能力强，具有较好的实用性。

1 材料与方法 1.1 材料与试剂

标准物质：双酚A(美国SIGMA公司，纯度≥99%)、双酚F(美国SIGMA公司，纯度≥98%)、双酚S(美国SIGMA公司，纯度≥98%)、甲醇(HPLC，Fisher公司)、乙腈(HPLC，Merker公司)。

1.2 仪器与设备

超高效液相色谱仪(UPLC，Waters ACQUITY型)，QTRAP 6500+三重四极杆质谱仪(MS，ESI源、美国SCIEX公司)，Mettler AE 163十万分之一电子天平(瑞士Mettler公司)，Barnstead型超纯水机(美国Barnstead公司，18.2 MΩ ·cm)，Waters ACQUITY UPLC^©BEH C₁₈色谱柱(2.1 mm×100 mm，1.7 μm)、Waters ACQUITY UPLC^©HSS T₃色谱柱(2.1 mm×100 mm，1.8 μm)。

1.3 试验方法

1.3.1 溶液的配制

标准储备溶液(1 000 mg/L)的配制：准确称取BPS、BPF和BPA标准物质0.010 0 g，用甲醇定容至10 mL棕色容量瓶中，分别得到BPS、BPF和BPA浓度为1 000 mg/L的标准溶液，4 ℃保存。

混合标准使用溶液(1.00 mg/L)的配制：准确吸取BPS、BPF、BPA标准储备溶液各50 μL至50 mL棕色容量瓶中，用纯水稀释至刻度，得浓度为1.00 mg/L BPS、BPF和BPA的混合标准溶液，4 ℃保存。

标准系列混合标准溶液的配制：分别吸取混合标准使用溶液(1.00 mg/L)5、10、50、100、250和500 μL至10 mL棕色容量瓶，用纯水稀释至刻度，可得浓度为0.5、1.0、5.0、10.0、25.0和50.0 μg/L的BPS、BPF和BPA混合标准溶液。

1.3.2 色谱条件

色谱柱：Waters ACQUITY UPLC^©HSS T₃色谱柱(2.1 mm×100 mm，1.8 μm)；柱温：20 ℃；进样量10 μL；流动相为水和甲醇；梯度洗脱程序见表 1。

1.3.3 质谱条件

采用电喷雾负离子源(ESI^-)模式；多反应监测模式(MRM)扫描；碰撞气(CUR)：0.17 MPa；雾化气(GS1)：0.24 MPa；加热气(GS2)：0.22 MPa；离子源喷雾电压(IS)：-4 500 kV；脱溶剂气温度(TEM)：500 ℃；扫描时间：50.0 ms；BPS、BPF和BPA 3种物质的保留时间、母离子、子离子、碰撞能和去簇电压见表 2。

1.4 质量控制

本实验所用试剂瓶、采样瓶等均为玻璃材质，使用前均需经过纯水超声清洗、马弗炉400 ℃条件下灼烧4 h；实验过程中设立过程空白，用以评价和控制试剂、实验过程和仪器背景污染。

2 结果与讨论 2.1 质谱条件的选择

用纯水将3种物质的标准储备液分别稀释成100 μg/L的混合标准使用液，采用电喷雾电离方式(ESI)，质谱蠕动泵以10 μL/min的流速直接进样，进行一级母离子全扫描，以选择适当的电离方式和分子离子峰。结果表明，在ESI负电离模式下分析物质可以获得较高丰度的[M-H]^-母离子。确定母离子后，优化碰撞能量(eV)，确定定量离子和定性离子。通过优化碰撞能量(CE)、去簇电压(DP)等质谱参数，使BPS、BPF和BPA的特征碎片离子信号强度达到最大，最终确定两个离子丰度高、基线噪音低的子离子，作为定量和定性离子。最后采用100 μg/L混合标准溶液在负离子模式下，以MRM方式优化气帘气(CUR)、碰撞气(CAD)、雾化器(GS1)、辅助气(GS2)、喷雾气压(IS)和离子源温度(TEM)等参数，以获得最佳灵敏度。

2.2 色谱条件的优化

2.2.1 色谱柱的选择

本实验比较了2种不同类型色谱柱Waters ACQUITY UPLC^©BEH C₁₈柱、Waters ACQUITY UPLC^©HSS T₃柱对目标化合物的分离效果，结果表明2种色谱柱对3种目标化合物均能很好的分离，色谱峰形较好。本实验为水样直接进样，采用与水相完全兼容的T₃柱更合适。因此选用Waters ACQUITY UPLC^©HSS T₃色谱柱作为分析柱，3种物质色谱图见图 1。

2.2.2 流动相的选择

本实验分别考察了甲醇—水(V:V)、乙腈—水(V:V)两种有机相对3种物质的分离效果和响应值。通过改变不同有机相的不同配比，来比较三种物质的分离效果和峰面积。实验结果发现，BPF和BPA在甲醇—水的有机相组合中响应值高于乙腈—水组合。而BPS在乙腈—水组合中的响应值略高于甲醇—水(图 2)。综合评估，本实验选择甲醇—水为流动相。

实验发现，随着有机相比例升高(图例70%、80%、90%)，3种物质的保留性变差，分离效果不好。但是有机相比例降低会导致分析时间过长。本研究通过实验比较，确定流动相中有机相(甲醇—水)(V:V)最高比例为70:30(70%)，3种物质得到较好分离，响应值较高。

2.3 线性范围和检出限

以标准系列浓度为横坐标，对应化合物峰面积为纵坐标绘制标准曲线。BPS、BPF和BPA在(0.5~50.0)μg/L质量浓度范围内线性良好，相关系数均大于0.997。以3倍信噪比(S/N=3)对应的质量浓度作为检出限(LOD)，以10倍信噪比(S/N=10)对应的质量浓度作为定量下限(LOQ)，得BPS、BPF和BPA的方法LOD和LOQ(表 3)。

2.4 回收率和精密度

分别选择纯净水、矿泉水、自来水作为加标水样，添加3个浓度水平的混合标准溶液，使得BPS、BPF和BPA在溶液中加标质量浓度分别为2.00、7.50、25.0 μg/L，每个浓度设6个平行样，按上述方法进行测定，用以评价方法的精密度、回收率(表 4)。

2.5 实际样品测定

采用超高效液相色谱串联质谱法(UPLC-MS/MS)分别对市售5份纯净水、5份矿泉水、1份蒸馏水和10份末梢水进行分析。结果表明，11份市售样品和6份末梢水中均未检出BPS、BPF和BPA，4份末梢水均检出BPA，浓度在(0.59~5.23)μg/L，未检出BPS和BPF。

3 结论

本方法用以甲醇—水为流动相，经Waters ACQUITY UPLC^©HSS T₃色谱柱分离，UPLC-MS/MS进行定量测定。方法能够满足《生活饮用水卫生标准》 (GB 5749-2006)^[10]规定的BPA参考值限值测定需求，具有较高的重现性和精密度，为饮用水中BPS、BPF及BPA的污染水平监测提供技术支持。