一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法技术

本发明专利技术涉及一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，首先采用固相萃取法(SPE)对预处理后的水样浓缩富集，然后利用高效液相色谱串联质谱(LC‑MS/MS)进行分析检测，最后，根据样品的分析色谱图及三类EDCs的标准工作曲线确定水样中三类EDCs的浓度。与现有技术相比，本发明专利技术实现了饮用水中痕(微)量典型酚类、雌激素和雄激素三类EDCs的同时富集检测，避免了不同类型EDCs单独分析检测的繁琐，大大节省了测样时间，降低了检测成本，同时，检测结果精度可靠，检出限低，相对标准偏差小等。

Method for simultaneously enriching and detecting phenols, estrogens and androgen endocrine disrupting chemicals in drinking water

The invention relates to a method for simultaneously detecting drinking water enrichment of phenols, estrogens and androgens of endocrine disruptors, first by solid phase extraction (SPE) enrichment of pretreated water sample concentration, then using high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC MS/MS) for detection and analysis, finally, according to the analysis of the chromatogram the samples of the three kinds of the standard working curve of EDCs to determine the concentration of three EDCs in water samples. Compared with the prior art, the invention realizes drinking water mark (micro) typical phenols, estrogen and androgen three EDCs while avoiding the enrichment of detection, detection and analysis of different types of EDCs single tape, greatly saves the testing time, reduce the detection cost, at the same time, the detection results of reliable precision, low detection limit the relative standard deviation, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法
本专利技术涉及水环境中痕(微)量有机污染物检测分析技术，尤其是涉及一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法。
技术介绍
内分泌干扰物(EndocrineDisruptingChemicals，即EDCs)，也称为环境激素，是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质，其在环境中的存在能干扰人类或动物内分泌系统诸环节并导致异常效应。虽然EDCs并不直接作为有毒物质给生物体带来异常影响，但可通过摄入、积累等各种途径对生物体产生作用，即使数量极少，也能让生物体的内分泌失衡，出现种种异常现象，包括致使动物体和人体生殖器障碍、行为异常、生殖能力下降、幼体死亡，严重者甚至会造成物种灭绝。目前，有关检测环境水体中内分泌干扰物残留的分析方法已经引起了科学家的广泛关注，并对此进行了深入研究。以下几种EDCs是目前最常见最受关注的EDCs：双酚A(BPA)、双酚S(BPS)、壬基酚(NP)、雌酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、乙炔雌二醇(EE2)、己烯雌酚(DES)、群勃龙(Tren)、睾酮(TES)和甲基睾酮(Me-TES)。其中部分EDCs不仅在水源水中含量和检出频率都很高，而且化学性质稳定，常规水处理工艺难以有效去除，致使其在龙头水中也被普遍检出，如BPA和NP等【Benotti,M.J.,etal.PharmaceuticalsandendocrinedisruptingcompoundsinU.S.drinkingwater[J].EnvironmentalScience&Technology,2009,43,597-603】。因此，建立针对这些EDCs的简便精确的检测分析方法是对其开展有效控制的基础和前提。虽然目前国内外在EDCs检测分析方法上已开展诸多研究，但多数检测方法只能针对某一类分子结构相同的EDCs，如酚类或雌激素类等，难以做到更大范围的多类型EDCs同时检测。如中国专利公开号CN104977382A公开了同时测定水环境中6种痕量酚类环境内分泌干扰物的分析方法。所述方法采用Sep-Pak-C18固相萃取小柱富集酚类EDCs，并以甲醇-水溶液淋洗小柱，用二氯甲烷洗脱富集的酚类EDCs至试剂小瓶中，经氮气浓缩后，加入BSTFA和吡啶进行衍生化反应，最后利用GC-MS测定环境水样中的痕量酚类EDCs。虽然该方法通过衍生化反应，能够改善色谱峰型，降低检测限，提高GC-MS分析的灵敏度和准确度，但只能检测酚类EDCs而不适用于其他类型EDCs，且衍生化反应也增加了前处理的步骤和操作时间。中国专利公开号CN102175792A公开了一种水环境中雌激素及壬基酚、辛基酚(OP)和双酚A的共检测方法。所述方法涉及一种水环境中EDCs的检测技术，特别是涉及一种采用液相色谱-串联质谱联用技术对水环境样品中E1、E2、E3、EE2、NP、OP和BPA等7种物质的共检测方法。该方法采用固相萃取柱浓缩富集水样品中的雌激素、NP、OP和BPA，采用乙酸乙酯将雌激素、NP、OP和BPA从固相萃取柱上洗脱下来，利用液相色谱-串联质谱联用分析雌激素、NP、OP和BPA的浓度。该方法较上一种方法扩大了检测范围，能够同时分析检测水体样品中酚类和雌激素类的浓度，但就水环境中存在的EDCs种类而言，其检测范围仍有待提高。中国专利公开号CN102636611A公开了一种复杂基质水体样品中雌激素及壬基酚、辛基酚、双酚A的共检测方法。所述方法涉及一种水环境中EDCs的检测技术，特别是涉及一种采用液相色谱-串联质谱联用技术对复杂基质水体样品中E1、E2、E3、EE2、NP、OP和BPA定量分析的技术。该方法将采集好的水体样品，采用HLB固相萃取小柱富集并用甲醇洗脱，再将洗脱液氮吹干，用Florisil固相萃取柱净化，最后利用液相色谱-串联质谱联用分析。该方法环境友好、易于操作、且回收率较高，能够快速分析复杂基质水体样品中痕量存在的E1、E2、E3、EE2、NP、OP和BPA，较前一种方法抗背景基质干扰能力有所提高。但是，目前水环境中关注较多的除了酚类和雌激素类EDCs，还有多种雄激素类EDCs，如TREN、TES、Me-TES等，而迄今为止尚未有一种可以同时检测这三大类EDCs的分析检测方法，本专利技术方法恰好填补了这一空白，可以实现一次性定量分析饮用水中酚类、雌激素和雄激素三大类共11种EDCs的浓度，极大提高了检测效率。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，包括以下步骤：(1)样品预处理：取水样过滤除去悬浮物，调pH并加入络合剂，再加入内标物，完成预处理；(2)目标物EDCs浓缩富集：先对SPE小柱进行活化，将步骤(1)预处理后的水样过柱萃取富集，然后取淋洗液淋洗小柱，并真空干燥除去水分，之后继续用洗脱溶剂洗脱目标物，收集洗脱液，在氮气流下吹干，并用有机溶液定容，最后，将其过滤转移至棕色进样瓶中待测；(3)标准工作曲线制作：以每种EDCs与相应内标物浓度比值为横坐标，以每种EDCs定量子离子与相应内标物峰面积比值为纵坐标，分别绘制三类EDCs的标准工作曲线；(4)仪器分析检测：采用LC-MS/MS分析步骤(2)浓缩富集后的样品，确定样品中各目标物EDCs的定量子离子与相应内标物的峰面积比值，结合步骤(3)绘制的标准工作曲线，得到样品中各EDCs与相应内标物浓度比值，再乘以步骤(1)加入的各内标物的浓度，即可确定样品中各EDCs的含量。作为优选的实施方案，目标物包括酚类、雌激素和雄激素三类EDCs，其中，酚类EDCs包括双酚A(BPA)、双酚S(BPS)和壬基酚(NP)，雌激素类EDCs包括雌酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、乙炔雌二醇(EE2)和己烯雌酚(DES)，雄激素类EDCs包括群勃龙(Tren)、睾酮(TES)和甲基睾酮(Me-TES)。作为优选的实施方案，步骤(1)中的预处理过程中：过滤采用孔径为0.7μm的玻璃纤维膜作为滤膜，pH值调节为5.0，络合剂选用Na2EDTA，酚类EDCs的内标物选用200μg/L的双酚A-D16(BPA-D16)，雌性激素EDCs的内标物选用200μg/L的雌二醇-D2(E2-D2)，雄性激素EDCs的内标物选用100μg/L的睾酮-D3(TES-D3)。其中，优选pH值可保证前处理中目标EDCs的高回收率，优选络合剂可保证掩蔽水中Ca2+、Mg2+等干扰，内标物的投加用于指示前处理操作过程中的回收率和排除仪器分析误差，其种类和投加量的优选确保了内标物不干扰目标EDCs且出峰效果良好。作为优选的实施方案，步骤(2)的目标物浓缩富集过程中：SPE小柱选用OasisHLB固相萃取小柱，并用5-10mL等体积的甲醇、超纯水和稀盐酸溶液依次通过SPE小柱进行活化，进行富集浓缩的水样体积为500mL，淋洗液选用5％的甲醇/水溶液(v/v)，真空干燥时间定为20min，温度为25℃，洗脱溶剂选用10m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)样品预处理：取水样过滤除去悬浮物，调pH并加入络合剂，再加入内标物，完成预处理；(2)目标物EDCs浓缩富集：先对SPE小柱进行活化，将步骤(1)预处理后的水样过柱萃取富集，然后取淋洗液淋洗小柱，并真空干燥除去水分，之后继续用洗脱溶剂洗脱目标物，收集洗脱液，在氮气流下吹近干，并用有机溶液定容，最后，将其过滤转移至棕色进样瓶中待测；(3)标准工作曲线制作：以每种EDCs与相应内标物浓度比值为横坐标，以每种EDCs定量子离子与相应内标物峰面积比值为纵坐标，分别绘制三类EDCs的标准工作曲线；(4)仪器分析检测：采用LC‑MS/MS分析步骤(2)浓缩富集后的样品，确定样品中各目标物EDCs的定量子离子与相应内标物的峰面积比值，结合步骤(3)绘制的标准工作曲线，得到样品中各EDCs与相应内标物浓度比值，再乘以步骤(1)加入的各内标物的浓度，即可确定样品中各EDCs的含量。

【技术特征摘要】
1.一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)样品预处理：取水样过滤除去悬浮物，调pH并加入络合剂，再加入内标物，完成预处理；(2)目标物EDCs浓缩富集：先对SPE小柱进行活化，将步骤(1)预处理后的水样过柱萃取富集，然后取淋洗液淋洗小柱，并真空干燥除去水分，之后继续用洗脱溶剂洗脱目标物，收集洗脱液，在氮气流下吹近干，并用有机溶液定容，最后，将其过滤转移至棕色进样瓶中待测；(3)标准工作曲线制作：以每种EDCs与相应内标物浓度比值为横坐标，以每种EDCs定量子离子与相应内标物峰面积比值为纵坐标，分别绘制三类EDCs的标准工作曲线；(4)仪器分析检测：采用LC-MS/MS分析步骤(2)浓缩富集后的样品，确定样品中各目标物EDCs的定量子离子与相应内标物的峰面积比值，结合步骤(3)绘制的标准工作曲线，得到样品中各EDCs与相应内标物浓度比值，再乘以步骤(1)加入的各内标物的浓度，即可确定样品中各EDCs的含量。2.根据权利要求1所述的一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，其特征在于，目标物包括酚类、雌激素和雄激素三类EDCs。3.根据权利要求2所述的一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，其特征在于，所述酚类EDCs包括双酚A(BPA)、双酚S(BPS)和壬基酚(NP)。4.根据权利要求2所述的一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，其特征在于，所述雌激素类EDCs包括雌酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、乙炔雌二醇(EE2)和己烯雌酚(DES)；所述雄激素类EDCs包括群勃龙(Tren)、睾酮(TES)和甲基睾酮(Me-TES)。5.根据权利要求1所述的一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，其特征在于，步骤(1)中的预处理过程中：过滤采用0.7μm孔径的玻璃纤维膜作为滤膜，pH值调节为5.0，络合剂选用Na2EDTA，酚类DCs的内标物选用200μg/L的双酚A-D16(BPA-D16)，雌性激素EDCs的内标物选用200μg/L的雌二醇-D2(E2-D2)，雄性激素EDCs的内标物选用100μg/L的睾酮-D3(TES-D3)。6.根据权利要求1所述的一种同时富集检测饮用水中酚类、雌激素类和雄激素类内分泌干扰物的方法，其特征在于，步骤(2)的目标物浓缩富集过程中：SPE小柱选用OasisHLB固相萃取小柱，并用5-10mL等体积的甲醇、超纯水和稀盐酸溶液依次通过SPE小柱进行活化，进行富集浓缩的水样体积为500mL，淋洗液选用5％的甲醇/水溶液(v/v)，真空干燥时间定为20min，温度为室温25℃，洗脱溶剂选用10mL乙酸乙酯/甲醇溶液(85％/15％，v/v)，氮气流吹近干时控制洗脱液的水浴温度为35℃，有机溶液采用50％甲醇/水溶液(v/v)，定容后过滤转移时采用0.22μmPTFE针...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔长征，姜蕾，张天阳，张东，薛佳怡，金磊，曹赞，
申请(专利权)人：华东理工大学，上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31