三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀-安益譜 TQ9120 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀檢測水質(zhì)中 14 種烷基酚和雙酚 A 的應(yīng)用研究
一、引言
烷基酚(如苯酚、對甲酚、辛基酚等)與雙酚 A(BPA)作為典型的內(nèi)分泌干擾物,廣泛存在于工業(yè)廢水、生活污水及自然水體中。這類物質(zhì)具有環(huán)境持久性與生物累積性,即使在痕量水平下,也可能干擾水生生物的內(nèi)分泌系統(tǒng),影響生物體生長發(fā)育與繁殖,甚至通過食物鏈危害人類健康。因此,建立高效、靈敏、準(zhǔn)確的水質(zhì)中 14 種烷基酚及雙酚 A 的檢測方法,對保障水環(huán)境安全與人體健康具有重要意義。
安益譜 TQ9120 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀憑借其高靈敏度、高選擇性與高穩(wěn)定性的技術(shù)優(yōu)勢,在痕量有機(jī)污染物檢測領(lǐng)域表現(xiàn)突出。本文基于該儀器,構(gòu)建了水質(zhì)中 14 種烷基酚與雙酚 A 的檢測方法,通過優(yōu)化樣品前處理流程與儀器參數(shù),實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)污染物的精準(zhǔn)定量,為水環(huán)境監(jiān)測提供可靠技術(shù)支撐。
二、實(shí)驗(yàn)部分
(一)儀器與試劑
- 主要儀器:安益譜 TQ9120 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀(配備電噴霧離子源 ESI,具備多反應(yīng)監(jiān)測模式 MRM;配套安益譜自動進(jìn)樣器與高效液相色譜系統(tǒng));固相萃取裝置;氮吹儀;超純水機(jī);0.22μm 有機(jī)相濾膜。
- 試劑與標(biāo)準(zhǔn)品:14 種烷基酚標(biāo)準(zhǔn)品(苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、2,4 - 二甲酚、對乙基酚、對丙基酚、對丁基酚、對戊基酚、對己基酚、對庚基酚、對辛基酚、對壬基酚、對叔辛基酚,純度≥98%);雙酚 A 標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99%);甲醇、乙腈(色譜純,Merck);乙酸銨(分析純,國藥集團(tuán));固相萃取柱(C18 柱,500mg/6mL);實(shí)驗(yàn)用水為超純水(電阻率≥18.2MΩ?cm)。
(二)實(shí)驗(yàn)方法
- 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:
- 單標(biāo)儲備液:分別準(zhǔn)確稱取 14 種烷基酚與雙酚 A 標(biāo)準(zhǔn)品各 10mg,用甲醇溶解并定容至 10mL,配制成 1000mg/L 的單標(biāo)儲備液,于 - 20℃避光保存,有效期 6 個(gè)月。
- 混合標(biāo)準(zhǔn)中間液:準(zhǔn)確移取各單標(biāo)儲備液 100μL,用甲醇稀釋至 10mL,配制成 10mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液,4℃避光保存,有效期 1 個(gè)月。
- 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液:根據(jù)檢測需求,用甲醇 - 水(5:5,v/v)將混合標(biāo)準(zhǔn)中間液稀釋成 0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0μg/L 的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
- 樣品前處理:
- 水樣采集與保存:采集地表水、地下水或污水處理廠出水樣品,用 0.45μm 濾膜過濾去除懸浮物,加入甲醇調(diào)節(jié)水樣中甲醇體積分?jǐn)?shù)至 5%,于 4℃避光保存,24h 內(nèi)完成檢測。
- 固相萃取富集:取 100mL 經(jīng)預(yù)處理的水樣,以 5mL/min 流速通過活化后的 C18 固相萃取柱(依次用 5mL 甲醇、5mL 超純水活化);上樣完成后,用 5mL 水 - 甲醇(9:1,v/v)淋洗柱子,棄去淋洗液;最后用 5mL 甲醇 - 乙腈(1:1,v/v)洗脫目標(biāo)物,收集洗脫液。
- 濃縮與定容:將洗脫液置于氮吹儀中,在 40℃水浴下緩慢氮吹至近干,用甲醇 - 水(5:5,v/v)定容至 1mL,經(jīng) 0.22μm 有機(jī)相濾膜過濾后,待測。
- 儀器條件:
- 色譜條件:色譜柱為安益譜 C18 柱(2.1mm×150mm,3μm);柱溫 35℃;流動相 A 為 0.1% 乙酸銨水溶液,流動相 B 為乙腈;梯度洗脫程序:0~2min,30% B;2~8min,30% B→80% B;8~12min,80% B;12~13min,80% B→30% B;13~18min,30% B 平衡;流速 0.3mL/min;進(jìn)樣量 5μL。
- 質(zhì)譜條件:離子源為電噴霧離子源(ESI),負(fù)離子模式;噴霧電壓 - 4500V;離子源溫度 350℃;霧化氣(N?)壓力 35psi;干燥氣(N?)流速 10L/min;碰撞氣(N?)壓力 10psi;檢測模式為多反應(yīng)監(jiān)測(MRM),各目標(biāo)物的特征母離子、子離子及碰撞能量見表 1(示例部分目標(biāo)物參數(shù))。
三、結(jié)果與討論
(一)方法線性關(guān)系與檢出限
將系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作液按上述儀器條件進(jìn)樣分析,以目標(biāo)物濃度(x,μg/L)為橫坐標(biāo),定量離子峰面積(y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示,14 種烷基酚與雙酚 A 在 0.01~5.0μg/L 濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(R2)均≥0.999(見表 2),表明該方法線性響應(yīng)穩(wěn)定,可滿足定量需求。
以 3 倍信噪比(S/N=3)計(jì)算方法檢出限(LOD),以 10 倍信噪比(S/N=10)計(jì)算定量限(LOQ)。結(jié)果顯示,14 種烷基酚的 LOD 為 0.002~0.005μg/L,LOQ 為 0.006~0.015μg/L;雙酚 A 的 LOD 為 0.001μg/L,LOQ 為 0.003μg/L,遠(yuǎn)低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2022)中相關(guān)污染物的限值要求,體現(xiàn)了方法的高靈敏度。
(二)方法精密度與準(zhǔn)確度
選取低(0.05μg/L)、中(0.5μg/L)、高(5.0μg/L)3 個(gè)濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,進(jìn)行 6 次平行進(jìn)樣分析,計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)以評價(jià)方法精密度。結(jié)果顯示,14 種烷基酚與雙酚 A 的保留時(shí)間 RSD≤0.5%,峰面積 RSD≤3.0%,表明方法精密度優(yōu)異,儀器穩(wěn)定性良好。
選取空白地表水樣品,分別添加低(0.05μg/L)、中(0.5μg/L)、高(5.0μg/L)3 個(gè)濃度水平的目標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)品,按樣品前處理流程與儀器條件進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),每個(gè)濃度水平平行測定 3 次,計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果顯示,14 種烷基酚的加標(biāo)回收率為 85.2%~98.5%,雙酚 A 的加標(biāo)回收率為 88.6%~96.3%,所有目標(biāo)物的回收率均符合痕量分析要求(80%~120%),證明方法準(zhǔn)確度可靠,前處理過程無明顯損失或干擾。
(三)實(shí)際樣品檢測
采用本方法對某地區(qū) 5 份地表水樣品(河流、湖泊)與 2 份污水處理廠出水樣品進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,在 3 份地表水樣品中檢出對甲酚(濃度 0.012~0.035μg/L)與雙酚 A(濃度 0.008~0.021μg/L),其余目標(biāo)物未檢出;2 份污水處理廠出水樣品中檢出對辛基酚(濃度 0.025~0.042μg/L)、對壬基酚(濃度 0.018~0.030μg/L)與雙酚 A(濃度 0.015~0.028μg/L),所有檢出濃度均低于國家標(biāo)準(zhǔn)限值。該結(jié)果表明,本方法可有效應(yīng)用于實(shí)際水質(zhì)樣品中 14 種烷基酚與雙酚 A 的檢測,為水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估提供數(shù)據(jù)支持。
四、結(jié)論
本研究建立了基于安益譜 TQ9120 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀的水質(zhì)中 14 種烷基酚與雙酚 A 的檢測方法。通過優(yōu)化固相萃取前處理流程與色譜 - 質(zhì)譜參數(shù),實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)污染物的高效富集與精準(zhǔn)定量。方法驗(yàn)證結(jié)果表明,該方法線性關(guān)系良好(R2≥0.999)、檢出限低(LOD 0.001~0.005μg/L)、精密度優(yōu)異(RSD≤3.0%)、準(zhǔn)確度可靠(加標(biāo)回收率 85.2%~98.5%),且操作簡便、分析效率高。實(shí)際樣品檢測結(jié)果進(jìn)一步證明,該方法可滿足地表水、污水處理廠出水等不同類型水質(zhì)樣品的檢測需求,為水環(huán)境中烷基酚與雙酚 A 的監(jiān)測提供了高效、靈敏的技術(shù)手段,也充分體現(xiàn)了安益譜 TQ9120 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀在痕量有機(jī)污染物檢測領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。