李敏潔　金芬　楊莉莉　烏日娜　邵華　金茂俊　王靜

摘要建立了飲用水中15種鄰苯二甲酸酯的固相萃取超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定方法。樣品經(jīng)C18固相萃取柱富集，以苯基柱分離，以甲醇和水為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，正離子模式下質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式檢測(cè)，外標(biāo)法定量。結(jié)果表明，鄰苯二甲酸二丁酯在0.63～1000 μg/L，其余14種鄰苯二甲酸酯在0.002～500 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.9970。本方法對(duì)15種鄰苯二甲酸酯的定量限為2.2～632 ng/L，回收率在81.3%～109%之間，RSD<14%。

關(guān)鍵詞飲用水； 鄰苯二甲酸酯； 固相萃??； 超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜

1引言

鄰苯二甲酸酯（PAEs）是一類普遍使用的化學(xué)工業(yè)品，由于鄰苯二甲酸酯類化合物的大量生產(chǎn)和廣泛使用，鄰苯二甲酸酯已經(jīng)成為大氣、土壤和水體中重要的環(huán)境污染物。鄰苯二甲酸酯作為一類主要的內(nèi)分泌干擾物，可在食物鏈中富集，在人體中產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間蓄積毒性作用＼[1～3＼]?；卩彵蕉姿狨?duì)人類及其生存環(huán)境的潛在危害，小分子量的鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯和鄰苯二甲酸二丁酯等被歐盟列入“深度評(píng)估內(nèi)分泌干擾作用物質(zhì)列表”中＼[4＼]。我國(guó)制定的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 57492006）中，規(guī)定了生活飲用水中鄰苯二甲酸二（2乙基己基酯）的含量限值為0.008 mg/L＼[5＼]，但未包含其它幾種鄰苯二甲酸酯。目前，對(duì)鄰苯二甲酸酯檢測(cè)的主要分析技術(shù)為氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法＼[6～14＼]。有學(xué)者采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)水體中鄰苯二甲酸酯進(jìn)行測(cè)定＼[15，16＼]，但是測(cè)定的鄰苯二甲酸酯種類較少（6～7種），且分析時(shí)間較長(zhǎng)（20～28 min）。張秋萍等＼[17＼]采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法分析生活飲用水中15種鄰苯二甲酸酯，提出了系統(tǒng)干擾空白較大的問(wèn)題，但并未提出有效的解決方法。本研究采用固相萃取對(duì)樣品進(jìn)行前處理，超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定飲用水中15種鄰苯二甲酸酯的含量，有效地控制了鄰苯二甲酸酯測(cè)定中經(jīng)常出現(xiàn)的系統(tǒng)空白干擾問(wèn)題，提高了方法靈敏度，縮短了分析時(shí)間。

2實(shí)驗(yàn)部分

2.1儀器與試劑

液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀： API 4000三重四極桿質(zhì)譜儀（美國(guó)AB公司），配電噴霧離子源（ESI）； Acquity I Class超高效液相色譜儀（美國(guó)Waters公司）； Mettler AE 163十萬(wàn)分之一分析天平； Barnstead純水機(jī)； 固相萃取裝置： Supelco VISIDRY； 固相萃取柱： Bond elute C18（3 mL，0.5 g，瓦里安公司）； 捕集柱（Isolate column）： Waters公司； Scientific Industries 渦流振蕩器； 氮吹儀（美國(guó)Organomation公司）。甲醇（農(nóng)藥殘留級(jí)）； 超純水（Barnstead所制，18.2 MΩ cm）； 15種鄰苯二甲酸酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（美國(guó)o2si smart solutions 公司）。

2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

用1000 mg/L 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，逐級(jí)稀釋，得100和10.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間液，4 ℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

2.3樣品前處理

用10.0 mL甲醇和10.0 mL水對(duì)C18固相萃取柱進(jìn)行活化，備用；準(zhǔn)確量取200 mL水于樣品瓶中，用濃HCl調(diào)至pH<2，控制樣品以一定流速通過(guò)C18固相萃取柱，待水樣完全流出后，吹干20 min；用6.00 mL甲醇，每次加入1.00 mL依次洗脫，收集洗脫液，氮?dú)獯蹈芍?.00 mL，振蕩混勻，進(jìn)行UPLC/MS/MS分析。

2.4LC/MS/MS測(cè)定條件

3.1LC/MS/MS條件優(yōu)化

用甲醇將15種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)中間液稀釋成1.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液，采用流動(dòng)注射方式，以10 μL/min的流速進(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，在正電離模式下，目標(biāo)化合物全掃描的分子離子＼[M+H＼]+最理想；以目標(biāo)化合物的＼[M+H＼]+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)化碰撞電壓（CE）和去簇電壓（DP）；用1.00 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在正電離模式下，以多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）方式優(yōu)化氣簾氣（CUR）、碰撞氣（CAD）、霧化氣（GS1）、輔助氣（GS2）、離子源電壓（IS）、離子化溫度（TEM）等參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2。3.2空白干擾

在前處理過(guò)程和正常的液相色譜分析條件下，空白樣品中鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸（2乙基己基）酯和鄰苯二甲酸二壬酯很容易出峰，分析其來(lái)源可能有三方面：（a）樣品前處理操作過(guò)程中容器污染；（b）儀器管路、進(jìn)樣閥等污染；（c）樣品瓶隔墊引入污染。針對(duì)以上原因，采用了如下幾個(gè)步驟控制空白：（a）容器空白：實(shí)驗(yàn)中用到的所有器皿在每次使用之前均用甲醇清洗3遍；（b）流動(dòng)相溶劑空白：安裝捕集柱，用于富集流動(dòng)相中鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸（2乙基己基）酯和鄰苯二甲酸二壬酯，延遲其出峰時(shí)間，從而與樣品中目標(biāo)峰區(qū)分；（c）其它：濃縮定容樣品轉(zhuǎn)移至樣品瓶后，先用錫箔紙封口，后加蓋，工作曲線最高濃度點(diǎn)與樣品之間加2～3個(gè)溶劑樣品用于洗針。通過(guò)上述步驟，如圖2所示，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸（2乙基己基）酯和鄰苯二甲酸二壬酯空白出峰問(wèn)題得到了有效控制，流動(dòng)相中3種物質(zhì)出峰時(shí)間均延遲（圖2A），鄰苯二甲酸二壬酯在空白樣品中沒(méi)有出峰，鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸（2乙基己基）酯在對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間出峰，但含量低于定量限。

3.3固相萃取條件優(yōu)化

樣品溶劑為水，在選擇固相萃取小柱時(shí)，考慮到水為強(qiáng)極性，15種物質(zhì)為中等極性，因此選擇固定相填料為C18的固相萃取小柱即可。

比較了甲醇、二氯甲烷和乙酸乙酯3種有機(jī)溶劑作為洗脫溶劑的洗脫效果，結(jié)果表明，以二氯甲烷和乙酸乙酯為洗脫溶劑，需要經(jīng)過(guò)濃縮進(jìn)行溶劑置換，考慮到實(shí)驗(yàn)中較難控制的空白問(wèn)題，樣品前處理過(guò)程應(yīng)盡量簡(jiǎn)化，因此本研究選擇甲醇為固相萃取洗脫溶劑。

根據(jù)洗脫溶劑洗脫體積的選擇原則：既能夠保證將分析物完全洗脫下來(lái)，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和6.00 mL甲醇進(jìn)行洗脫， 當(dāng)甲醇的洗脫體積為6.00 mL時(shí)，所有物質(zhì)都可以完全流出，綜合考慮，本研究選擇甲醇的洗脫體積為6.00 mL。實(shí)驗(yàn)表明，洗脫時(shí)每次加入1.00 mL甲醇，分6次進(jìn)行洗脫，回收率更好。

3.4線性范圍和檢出限

本方法采用外標(biāo)法定量。由于鄰苯二甲酸（2乙基己基）酯和鄰苯二甲酸二丁酯空白樣品有出峰，因此按照空白峰面積的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差帶入線性方程計(jì)算定性檢出限（LOD），空白峰面積10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差帶入線性方程計(jì)算定量限（LOQ）。其它物質(zhì)以3倍信噪比計(jì)算定性檢出限，10倍信噪比計(jì)算定量限。

可見(jiàn)，鄰苯二甲酸二丁酯的基線比其它14種物質(zhì)高，因此靈敏度有損失，在0.63～1000 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，其余14種鄰苯二甲酸酯在0.002～500 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.9970當(dāng)，本方法對(duì)15種物質(zhì)的定量檢出限為2.2～632 ng/L，能夠滿足定量分析的基本要求。

3.5回收率和精密度

在200 mL自來(lái)水中添加混合標(biāo)準(zhǔn)溶液各0.250和1.00 μg/L（鄰苯二甲酸二丁酯加標(biāo)量為1.00和2.86 μg/L）， 每批測(cè)定6個(gè)添加水平，采用2.3節(jié)樣品前處理方法進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)和精密度實(shí)驗(yàn)（表3）。結(jié)果表明，15種物質(zhì)的加標(biāo)回收率在81.3%～109%之間，RSD<14%，能夠滿足定量分析的基本要求。

3.6實(shí)際樣品測(cè)定

利用本方法對(duì)6個(gè)純水機(jī)出水水樣和采自某地不同地點(diǎn)的52個(gè)自來(lái)水樣中15種鄰苯二甲酸酯進(jìn)行測(cè)定。其中，某自來(lái)水樣中鄰苯二甲酸（2乙基己基）酯含量為216 ng/L；在8個(gè)純水機(jī)水樣中，有1個(gè)樣品中有鄰苯二甲酸二甲酯檢出，含量為2.22 μg/L。典型樣品的色譜圖見(jiàn)圖3。應(yīng)用本方法測(cè)定飲用水中15種鄰苯二甲酸酯，有效控制了鄰苯二甲酸酯測(cè)定中令人困擾的系統(tǒng)空白干擾問(wèn)題，且方法靈敏度高，穩(wěn)定性好，為飲用水中鄰苯二甲酸酯的衛(wèi)生監(jiān)督提供了技術(shù)依據(jù)。

References

1Kato K， Silva M J， Needham L L， Antonia M C. J. Chromatogr. B， 2005， 814（2）： 355-360

2Schettler T. Int. J. Androl.， 2006， 29（1）： 134-139

3Latini G. Clin. Chim. Acta， 2005， 361（12）： 20-29

4Casajuana N， Lacorte S. Chromatographia， 2003， 57（910）： 649-655

5GB57492006 Standards for Drinking Water Quality. National Standards of the People′s Republic of China

生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn). 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn). GB 57492006

6LI Hong， TIAN FuLin， REN XueDong， WANG XinRui. Chinese Journal of Chromatography， 2011， 29（6）： 563-566

李 紅， 田福林， 任雪冬， 王歆睿. 色譜， 2011， 29（6）： 563-566

7SHAO Min， CHEN YongHeng， LI XiaoYu. Chinese J. Anal. Chem.， 2012， 40（8）： 1139-1146

邵 敏， 陳永亨， 李曉宇. 分析化學(xué)， 2012， 40（8）： 1139-1146

8FU ShanLiang， DING Li， DAI Hua， ZHU ShaoHua， JIAO YanNa， GONG Qiang， CHEN JiTao， WU XinHua，WANG LiBing. Journal of Instrumental Analysis， 2011， 30（8）： 847-852

付善良， 丁 利， 戴 華， 朱紹華， 焦艷娜， 龔 強(qiáng)， 陳繼濤， 吳新華， 王利兵. 分析測(cè)試學(xué)報(bào)， 2011， 30（8）： 847-852

9LI Ting， TANG Zhi， HONG WuXing. Chinese J. Anal. Chem.， 2012， 40（3）： 391-396

李 婷， 湯 智， 洪武興. 分析化學(xué)， 2012， 40（3）： 391-396

10YU Jun， XU Ye. Journal of Environment and Health， 2008， 25（11）： 1003-1005

迂 君， 徐 燁. 環(huán)境與健康雜志， 2008， 25（11）： 1003-1005

11ZHOU YiQi， WANG ZiJian. Journal of Instrumental Analysis， 2009， 28（12）：1419-1423

周益奇， 王子健. 分析測(cè)試學(xué)報(bào)， 2009， 28（12）： 1419-1423

12Jiao Y N， Fu， S L， Ding L， Gon Q， Zhu S H， Wang L B， Li H. Analytical Methods， 2012， 4（9）： 2729-2734

13Lee M R， Lai F Y， Dou J P， Lin K L， Chung L W. Anal. Lett.， 2011， 44（4）： 676-686

14Liu P L， Xu Y P， Zheng P， Tong H W， Liu Y X， Zha Z G， Su Q D， Liu S M. Journal of the Chinese Chemical Society， 2013， 60（1）： 53-62

15HUANG Ke， ZHAO DongHao， LI ZhiQuang， CHEN PeiJi. Marine Environmental Science， 2011， 30（4）： 590-593

黃 珂， 趙東豪， 黎智廣， 陳培基. 海洋環(huán)境科學(xué)， 2011， 30（4）： 590-593

16ZHANG Jing， HE ShiLong， ZHANG Yu， CHEN MeiXue， YANG Min. Chinese J. Anal. Chem.， 2007， 35（12）： 1706-1710

張 晶， 何士龍， 張 昱， 陳梅雪， 楊 敏. 分析化學(xué)， 2007， 35（12）： 1706-1710

17ZHANG QiuPing， LI Jian， WANG ChunMin， ZHANG FuGang. Chinese Journal of Health Laboratory Technology， 2013， 23（11）： 2420-2422

張秋萍， 李 建， 王春民， 張付剛. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志， 2013， 23（11）： 2420-2422

AbstractA method of solid phase extraction coupled with ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry （SPEUPLC/MS/MS） was developed for the determination of 15 phthalate esters. Drinking water samples were concentrated by C18 SPE cartridge. The fifteen phthalate esters were separated on a phenyl column with gradient elution using methanol and water as mobile phases. Multiple reaction monitoring （MRM） acquisition under positive ion mode was performed. The external matrix standard solutions were used for the quantitative determination. The linear range of Dinbutyl phthalate was 0.63-1000 μg/L. The other 14 phthalate esters showed good linearity in the range of 0.002-500 μg/L with the correlation coefficients more than 0.9970. The limits of quantification （LOQ） were 2.2-632 ng/L. The spiked recoveries ranged from 81.3% to 109%. The relative standard deviations were less than 14%.

KeywordsDrinking water； Phthalate esters； Solid phase extraction； Ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry

13Lee M R， Lai F Y， Dou J P， Lin K L， Chung L W. Anal. Lett.， 2011， 44（4）： 676-686

14Liu P L， Xu Y P， Zheng P， Tong H W， Liu Y X， Zha Z G， Su Q D， Liu S M. Journal of the Chinese Chemical Society， 2013， 60（1）： 53-62

15HUANG Ke， ZHAO DongHao， LI ZhiQuang， CHEN PeiJi. Marine Environmental Science， 2011， 30（4）： 590-593

黃 珂， 趙東豪， 黎智廣， 陳培基. 海洋環(huán)境科學(xué)， 2011， 30（4）： 590-593

16ZHANG Jing， HE ShiLong， ZHANG Yu， CHEN MeiXue， YANG Min. Chinese J. Anal. Chem.， 2007， 35（12）： 1706-1710

張 晶， 何士龍， 張 昱， 陳梅雪， 楊 敏. 分析化學(xué)， 2007， 35（12）： 1706-1710

17ZHANG QiuPing， LI Jian， WANG ChunMin， ZHANG FuGang. Chinese Journal of Health Laboratory Technology， 2013， 23（11）： 2420-2422

張秋萍， 李 建， 王春民， 張付剛. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志， 2013， 23（11）： 2420-2422

AbstractA method of solid phase extraction coupled with ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry （SPEUPLC/MS/MS） was developed for the determination of 15 phthalate esters. Drinking water samples were concentrated by C18 SPE cartridge. The fifteen phthalate esters were separated on a phenyl column with gradient elution using methanol and water as mobile phases. Multiple reaction monitoring （MRM） acquisition under positive ion mode was performed. The external matrix standard solutions were used for the quantitative determination. The linear range of Dinbutyl phthalate was 0.63-1000 μg/L. The other 14 phthalate esters showed good linearity in the range of 0.002-500 μg/L with the correlation coefficients more than 0.9970. The limits of quantification （LOQ） were 2.2-632 ng/L. The spiked recoveries ranged from 81.3% to 109%. The relative standard deviations were less than 14%.

KeywordsDrinking water； Phthalate esters； Solid phase extraction； Ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry

13Lee M R， Lai F Y， Dou J P， Lin K L， Chung L W. Anal. Lett.， 2011， 44（4）： 676-686

14Liu P L， Xu Y P， Zheng P， Tong H W， Liu Y X， Zha Z G， Su Q D， Liu S M. Journal of the Chinese Chemical Society， 2013， 60（1）： 53-62

15HUANG Ke， ZHAO DongHao， LI ZhiQuang， CHEN PeiJi. Marine Environmental Science， 2011， 30（4）： 590-593

黃 珂， 趙東豪， 黎智廣， 陳培基. 海洋環(huán)境科學(xué)， 2011， 30（4）： 590-593

16ZHANG Jing， HE ShiLong， ZHANG Yu， CHEN MeiXue， YANG Min. Chinese J. Anal. Chem.， 2007， 35（12）： 1706-1710

張 晶， 何士龍， 張 昱， 陳梅雪， 楊 敏. 分析化學(xué)， 2007， 35（12）： 1706-1710

17ZHANG QiuPing， LI Jian， WANG ChunMin， ZHANG FuGang. Chinese Journal of Health Laboratory Technology， 2013， 23（11）： 2420-2422

張秋萍， 李 建， 王春民， 張付剛. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志， 2013， 23（11）： 2420-2422

AbstractA method of solid phase extraction coupled with ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry （SPEUPLC/MS/MS） was developed for the determination of 15 phthalate esters. Drinking water samples were concentrated by C18 SPE cartridge. The fifteen phthalate esters were separated on a phenyl column with gradient elution using methanol and water as mobile phases. Multiple reaction monitoring （MRM） acquisition under positive ion mode was performed. The external matrix standard solutions were used for the quantitative determination. The linear range of Dinbutyl phthalate was 0.63-1000 μg/L. The other 14 phthalate esters showed good linearity in the range of 0.002-500 μg/L with the correlation coefficients more than 0.9970. The limits of quantification （LOQ） were 2.2-632 ng/L. The spiked recoveries ranged from 81.3% to 109%. The relative standard deviations were less than 14%.

KeywordsDrinking water； Phthalate esters； Solid phase extraction； Ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry