固相萃取-液相色譜-串聯質譜法測定環境水體中三氯生的殘留量

溫正如 ,張 婕 ,朱 巖

(1.金華職業技術學院 制藥學院,金華 321000;2.浙江大學 化學系,杭州 310028;3.浙江大學 浙江省微量有毒化學物健康風險評估技術研究重點實驗室,杭州 310028)

三氯生是一種羥二乙醚的三氯化衍生物[1],具有廣譜殺菌,化學性質穩定,難揮發等特點,被廣泛用于日化產品中[2]。相應地,環境中三氯生殘留問題越來越多地被報道出來[3-5],特別是在水體環境中[6-8]。三氯生對水體中各類生物均具有一定的毒性,影響水生生物在水體中的存活數量和形態[9-10]。但是,目前缺乏水體中三氯生限量規定的法規和標準,因此水體中三氯生殘留量的測定成為了相關人員的研究熱點。

目前,水體中三氯生的檢測方法主要有氣相色譜-質譜法(GC-MS)[11-12]、高效液相色譜法(HPLC)[13-14]、高效液相色譜-質譜法(HPLCMS)[15]等。如文獻[11]采用固相萃取-GC-MS檢測水體中9種藥品及個人護理用品,其中三氯生的檢出限為0.06μg·L－1;文獻[14]采用中空纖維支載離子液體液液微萃取-HPLC 檢測環境水體中三氯生,檢出限為0.05μg·L－1;文獻[15]采用正己烷液液萃取-HPLC-MS 檢測水中三氯生,檢出限為0.26～0.61μg·L－1。這些方法普遍存在檢出限高,富集方法復雜等問題。鑒于此,本工作以固相萃取法濃縮富集環境水體中的三氯生,以液相色譜-串聯質譜法檢測,以期為環境水體中三氯生的快速檢測提供科學依據和技術參考。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

LCMS-8045型液相色譜-三重四極桿質譜儀;HSE-12B 固相萃取裝置;Waters SEP-PAK VAC C18固相萃取小柱(200 mg/3 mL);HSC-12B 型氮吹儀。

三氯生標準儲備溶液:1.0 g·L－1,取適量三氯生標準品,用甲醇溶解和稀釋,搖勻備用。

三氯生標準溶液系列:取適量三氯生標準儲備溶液,用甲醇逐級稀釋,配制成0.1,0.5,1.0,3.0,5.0μg·L－1三氯生標準溶液系列。

三氯生標準品的純度為99.6%;甲醇、乙酸為色譜純;試驗用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 色譜條件

Shim-pack GISS C18色譜柱(150 mm ×2.1 mm,3μm);柱溫40 ℃;流動相A 為甲醇,B為0.1%(體積分數)乙酸溶液;流量0.3 mL·min－1;進樣量5μL。梯度洗脫程序:0～10 min 時,B 由55%降至0,保持1 min;11～13 min時,B由0升至55%,保持2 min。

1.2.2 質譜條件

電噴霧離子(ESI)源,負離子(ESI－)模式;霧化氣流量3.0 L·min－1,干燥氣流量10.0 L·min－1,加熱氣流量10.0 L·min－1;接口電壓3.0 kV;接口溫度300 ℃;檢測器電壓1.96 kV;前體離子質荷比(m/z)286.7,產物離子m/z35.1;碰撞能量35 eV;多反應監測(MRM)模式。

1.3 試驗方法

于2021年10 月8 日沿某江流域采集7 個水樣,冷藏保存,并于24 h內處理和檢測。用6 mL甲醇,6 mL水依次活化Waters SEP-PAK VAC C18固相萃取小柱,分取500 mL 水樣,在負壓下以10 mL·min－1流量過柱,保持負壓干燥10 min,用6 mL 水淋洗,再用10 mL 甲醇洗脫。洗脫液在40 ℃水浴中用氮氣吹至近干,用甲醇溶解殘渣并定容至1 mL,過0.45μm 濾膜,濾液上機測定。

2 結果與討論

2.1 洗脫溶劑的選擇

三氯生易溶于甲醇、乙腈、二氯甲烷等有機溶劑,試驗比較了這3種有機溶劑的洗脫效果。結果顯示,甲醇(回收率88.9%)和乙腈(回收率89.4%)的洗脫效果基本一致,均優于二氯甲烷的(回收率81.3%)?？紤]到流動相A 為甲醇,因此試驗選擇甲醇作洗脫溶劑。

2.2 固相萃取小柱的選擇

試驗比較了分別用Waters SEP-PAK VAC C18固相萃取小柱(200 mg/3 mL)、Waters Oais HLB固相萃取小柱(200 mg/6 mL)、CNWBOND LC-C18固相萃取小柱(500 mg/6 mL)進行濃縮富集時加標樣品中三氯生回收率的變化。結果顯示,3種固相萃取小柱所得三氯生的回收率依次為88.9%,77.4%,65.8%,因此試驗選擇以Waters SEP-PAK VAC C18固相萃取小柱(200 mg/3 mL)進行濃縮富集。

2.3 質譜條件的選擇

取0.5μg·L－1三氯生標準溶液進行質譜進樣,選擇并確定合適的質譜條件。結果表明,在ESI－模式下,三氯生的響應值較高,再在此條件下依次確定前體離子m/z、產物離子m/z、接口電壓等參數,優化后的參數見1.2.2節。

2.4 色譜條件的選擇

以0.5μg·L－1三氯生標準溶液為待測對象,對色譜條件進行優化。相較等度洗脫,按照1.2.1節梯度程序洗脫時,分析時間更短、峰形更好、峰形無拖尾,保留時間在8 min左右。試驗還考察了流量分別為0.2,0.3,0.4 mL·min－1時對三氯生分離效果的影響。結果顯示:流量為0.2 mL·min－1時,三氯生色譜峰拖尾現象較明顯;流量為0.3 mL·min－1時,三氯生色譜峰形尖銳、清晰,基本無拖尾現象;流量為0.4 mL·min－1時,目標峰與雜質峰的分離度不夠。因此,試驗選擇的流量為0.3 mL·min－1。

在優化的儀器工作條件下,1.0μg·L－1三氯生標準溶液的MRM 色譜圖見圖1。

圖1 三氯生標準溶液的MRM 色譜圖Fig.1 MRM chromatogram of triclosan standard solution

2.5 標準曲線、檢出限和測定下限

按照儀器工作條件測定三氯生標準溶液系列,以三氯生的質量濃度為橫坐標,其對應的峰面積為縱坐標繪制標準曲線。結果顯示,三氯生的質量濃度在0.1～5.0μg·L－1內和其對應的峰面積呈線性關系,線性回歸方程為y＝3.347×103x＋1.503×104,相關系數為0.999 6。

以3,10倍信噪比(S/N)計算檢出限(3S/N)和測定下限(10S/N),所得結果分別為0.896,2.990 ng·L－1。

2.6 精密度和回收試驗

按照試驗方法對陰性水樣進行0.5,3.0,5.0μg·L－1等3個濃度水平的加標回收試驗,每個加標濃度水平做7次平行試驗,計算不同加標濃度水平下的回收率和測定值的相對標準偏差(RSD),結果見表1。

表1 精密度和回收試驗結果(n＝7)Tab.1 Results of tests for precision and recovery(n＝7)

由表1可知,3個加標濃度水平下三氯生的回收率為84.1～102%,測定值的RSD 為6.5%～11%,準確度和精密度均滿足實際樣品的分析要求。

2.7 水樣分析

按照試驗方法分析7個環境水樣,在7個水樣中均檢出了三氯生殘留,檢出的三氯生的質量濃度為2.46～7.56 ng·L－1,其中一個水樣的MRM 色譜圖見圖2。

圖2 水樣中三氯生的MRM 色譜圖Fig.2 MRM chromatogram of triclosan in water sample

由圖2可知,水樣中三氯生的響應較其他物質的強很多,雜質均不對三氯生的測定產生干擾。

本工作以Waters SEP-PAK VAC C18固相萃取小柱對環境水體中的三氯生進行濃縮富集,以液相色譜-串聯質譜法測定三氯生的殘留量。方法簡單、易操作、實用性強,可滿足大批量水樣的快速檢測,為進一步研究三氯生在水體中的污染殘留提供技術參考。