CN112710770B - 土壤中双酚a及其十三种结构类似物的同步测定方法 - Google Patents
土壤中双酚a及其十三种结构类似物的同步测定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112710770B CN112710770B CN202011489245.7A CN202011489245A CN112710770B CN 112710770 B CN112710770 B CN 112710770B CN 202011489245 A CN202011489245 A CN 202011489245A CN 112710770 B CN112710770 B CN 112710770B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bisphenol
- soil
- extraction
- sample
- methanol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001294 liquid chromatography-tandem mass spectrometry Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims abstract description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 99
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims description 61
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 31
- PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N bisphenol F Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1=CC=C(O)C=C1 PXKLMJQFEQBVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000000899 pressurised-fluid extraction Methods 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 18
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N bisphenol AF Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C=C1 ZFVMWEVVKGLCIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 12
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 8
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 7
- HTVITOHKHWFJKO-UHFFFAOYSA-N Bisphenol B Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(CC)C1=CC=C(O)C=C1 HTVITOHKHWFJKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NIQQIJXGUZVEBB-UHFFFAOYSA-N methanol;propan-2-one Chemical compound OC.CC(C)=O NIQQIJXGUZVEBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HCNHNBLSNVSJTJ-UHFFFAOYSA-N 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)ethane Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)C1=CC=C(O)C=C1 HCNHNBLSNVSJTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BATCUENAARTUKW-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxyphenyl)-diphenylmethyl]phenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C(C=1C=CC(O)=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 BATCUENAARTUKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- UMPGNGRIGSEMTC-UHFFFAOYSA-N 4-[1-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexyl]phenol Chemical compound C1C(C)CC(C)(C)CC1(C=1C=CC(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C=C1 UMPGNGRIGSEMTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PVFQHGDIOXNKIC-UHFFFAOYSA-N 4-[2-[3-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenyl]propan-2-yl]phenol Chemical compound C=1C=CC(C(C)(C)C=2C=CC(O)=CC=2)=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 PVFQHGDIOXNKIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YWFPGFJLYRKYJZ-UHFFFAOYSA-N 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21 YWFPGFJLYRKYJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VOWWYDCFAISREI-UHFFFAOYSA-N Bisphenol AP Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C=1C=CC(O)=CC=1)(C)C1=CC=CC=C1 VOWWYDCFAISREI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GIXXQTYGFOHYPT-UHFFFAOYSA-N Bisphenol P Chemical compound C=1C=C(C(C)(C)C=2C=CC(O)=CC=2)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 GIXXQTYGFOHYPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- SDDLEVPIDBLVHC-UHFFFAOYSA-N Bisphenol Z Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)CCCCC1 SDDLEVPIDBLVHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 claims description 5
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 5
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010811 Ultra-Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 60
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 51
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 20
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 13
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 13
- -1 BPAP) Chemical compound 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- URYAFVKLYSEINW-UHFFFAOYSA-N Chlorfenethol Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1C(O)(C)C1=CC=C(Cl)C=C1 URYAFVKLYSEINW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 5
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011097 chromatography purification Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 4
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 238000002414 normal-phase solid-phase extraction Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- FKHIFSZMMVMEQY-UHFFFAOYSA-N talc Chemical compound [Mg+2].[O-][Si]([O-])=O FKHIFSZMMVMEQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004704 ultra performance liquid chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CC(S(O)(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 2
- 238000000944 Soxhlet extraction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000010813 internal standard method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002552 multiple reaction monitoring Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000000956 solid--liquid extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- 238000004885 tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000002137 ultrasound extraction Methods 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-WFGJKAKNSA-N 4-[1,1,1,3,3,3-hexadeuterio-2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C([2H])([2H])[2H])(C([2H])([2H])[2H])C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-WFGJKAKNSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000219823 Medicago Species 0.000 description 1
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 231100000507 endocrine disrupting Toxicity 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000005007 epoxy-phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000001076 estrogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- AAMWFMOHRYFSEU-UHFFFAOYSA-N methanol;propan-2-one;hydrate Chemical compound O.OC.CC(C)=O AAMWFMOHRYFSEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000723 toxicological property Toxicity 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
- G01N2030/8809—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample
- G01N2030/884—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample organic compounds
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种土壤中双酚A及其十三种结构类似物的同步测定方法,包括如下步骤:将土壤样品除杂混匀后进行干燥脱水,过筛,备用;样品提取及净化,收集上清液;将上清液中的土壤中双酚A及其十三种结构类似物用超高效液相色谱‑串联质谱法进行定性定量分析。本发明通过优化样品萃取方法、萃取液净化以及超高效液相色谱‑串联质谱的定性定量分析条件等,建立了一种能同时提取、同时净化和同时检测土壤中BPA及其13种结构类似物的方法,该方法节约时间、耗材、人力,绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于新型有机污染物的检测领域,具体涉及为一种加速溶剂萃取结合超高效液相色谱-串联质谱同时测定土壤中双酚A及其结构类似物的方法。
背景技术
近几十年来,双酚A(Bisphenol A,BPA)这种被广泛使用的酚类塑化剂,被大量用于聚碳酸酯塑料、环氧树脂和酚醛树脂的生产,被用于制造各种消费品,如塑料食品包装产品、罐衬里、婴儿奶瓶、医用管、眼镜镜片以及热敏纸等。作为一种典型的内分泌干扰物质(EDC),BPA通过模拟干扰荷尔蒙活性,破坏生长、发育和繁殖,对生态系统和人体健康产生不利影响。也有报道称BPA可以干扰苜蓿和根瘤菌之间的信号传导,导致固氮能力下降。大量的结构类似物随着对BPA使用监管的加强被当作其替代品。比如双酚S(Bisphenol S,BPS)是BPA热敏纸以及环氧树脂生产中的替代品,双酚AF(Bisphenol AF,BPAF)、双酚F(Bisphenol F,BPF)在聚碳酸酯的生产中被用作替代品,双酚B(Bisphenol B,BPB)在酚醛树脂的生产中被用作替代品。这些替代品因为与BPA具有相似的结构而具有类似的理化性质和毒理学特征,也会和BPA一样对生态系统和人类健康造成威胁。
目前,已经在水体、污泥、灰尘等环境介质中广泛检测到双酚的存在,但是没有涉及到土壤中多种双酚类似物的定量研究。而土壤作为BPA及其类似物的重要的汇,它们可能通过直接废水排放、污泥施用、相关固体废物的处置和回收以及塑料农膜的使用等方式进入土壤,对土壤生态产生影响,并经食物链对人类健康造成危害。此外,随着化学工业继续开发更多的双酚A替代品,在监测项目中增加双酚类化合物的数量是必要的。因此,需要对土壤中多种双酚进行准确定量,然而,由于土壤介质相对比较复杂,且双酚在土壤样品中的浓度多处于痕量或超痕量水平,对于它们的准确定量分析成为研究的难点,目前为止,也没有相关分析方法的发表。
目前最常用的提取土壤中有机物的方法有超声提取法(Ultrasound extraction,USE)、索氏提取法(Soxhlet extraction)、固液萃取法(Solid fluid extraction,SLE)、加速溶剂萃取法(Accelerated solvent extraction,ASE)等。但是土壤中含有大量腐殖质、各种污染物以及色素,这将会严重损伤仪器设备,还将影响目标物质的检测。因此,样品提取后需要进行净化处理,常见的技术手段有在线净化(Purify online)和固相萃取(Solidphase extraction,SPE)。痕量有机物的定量通常用到气相色谱-质谱法(Gaschromatography-mass spectrometry,GC-MS),气相色谱-串联质谱法(Gaschromatography-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS),液相色谱-质谱法(Liquidchromatography-mass spectrometry,LC-MS),液相色谱-串联质谱法(Liquidchromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)等。由于一组结构类似物具有相似的理化性质,因此进行定量分析时如何将其完全色谱分离是技术难点。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种同时提取、同时净化以及同时检测土壤样品中双酚A及其13种结构类似物的一体化方法,旨在节约检测的时间成本和经济成本,对于该类有机物在土壤介质中的定量以及后续相关研究具有重要意义。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种土壤中双酚A及其十三种结构类似物的同步测定方法(即,使用加速溶剂萃取结合超高效液相色谱-串联质谱同步高效测定土壤中双酚A及13种结构类似物的方法,可同时快速分析土壤中14种双酚类物质的UPLC-MS/MS定量方法),包括如下步骤:
(1)样品制备:
收集的土壤样品除杂混匀后进行干燥脱水(至含水率小于1%),过筛,备用;
具体为:过2mm筛,然后用研钵和研棒研磨至过100目筛的均匀粉末,置于琥珀色玻璃小瓶中保存在4℃条件下备用;
(2)样品提取及净化:
2.1)、称取1克步骤(1)土壤进行加速溶剂萃取,并进行在线净化,得到提取液;
2.2)、将提取液浓缩至0.5±0.1mL,并用甲醇定容至1±0.1mL,得浓缩液;
2.3)、使用超速离心机对浓缩液进行离心除去微小的杂质,收集上清液;
(3)样品检测:将上清液中的土壤中双酚A及其十三种结构类似物(简称14种双酚)用超高效液相色谱-串联质谱法进行定性定量分析。
其中,根据色谱峰保留时间、目标物的特征离子以及其丰度比进行定性,加入进样内标定量。
除了双酚A(Bisphenol A,BPA)之外,13种双酚A的结构类似物为:双酚P(Bisphenol P,BPP)、双酚M(Bisphenol M,BPM)、双酚AF(Bisphenol AF,BPAF)、双酚E(Bisphenol E,BPE)、双酚PH(Bisphenol PH,BPPH)、双酚AP(Bisphenol AP,BPAP)、双酚F(Bisphenol F,BPF)、双酚S(Bisphenol S,BPS)、双酚B(Bisphenol B,BPB)、双酚FL(Bisphenol FL,BPFL)、双酚TMC(Bisphenol TMC,BP-TMC)、双酚BP(Bisphenol BP,BPBP)、双酚Z(Bisphenol Z,BPZ)。
作为本发明的方法的改进:
所述步骤(1)中的干燥为冷冻干燥,即土壤样品干燥是在LABCONCO真空冷冻干燥机中进行的。
作为本发明的方法的进一步改进:
所述步骤2.1)中:加速溶剂萃取过程中需使用34mL的不锈钢萃取池,在其底部垫入Cellulose ASE萃取膜,从底部向上依次填入2g硅藻土,3g中性氧化铝,空白土壤和硅藻土等质量比的混合物,用量2g(防止土壤板结),加入混合标样(100ng g-1)和氘代内标(100ng g-1),最后用石英砂铺满萃取池;
用甲醇-丙酮酸性混合溶剂作加速溶剂萃取的萃取剂,萃取过程在以下条件下运行:80-150℃,1500psi平衡压力,加热时间5-7min,静态提取时间5min,2-5个循环,漂洗量60%和吹扫时间100s;
甲醇-丙酮酸性混合溶剂,即,甲醇/丙酮(1/1,V/V)+1%甲酸,制备方法为:甲醇和丙酮按1/1的体积比混合,然后加入上述混合液体积1%的甲酸作为添加剂;
每个样品设置3个重复,最后结果取平均值,减少系统误差。
作为本发明的方法的进一步改进:
所述步骤2.2)中,浓缩方法为减压旋蒸浓缩,将加速溶剂萃取后收集到的提取液在Heidolph旋转蒸发器中55℃的水浴中减压旋蒸浓缩至0.5±0.1mL,然后用甲醇定容至1±0.1mL。
作为本发明的方法的进一步改进:
所述步骤2.3)中,将浓缩液倒入2-mL离心管中,在超速离心机中以2500g的速度离心10min后,取上清液至Waters自动进样器样品瓶中,以待后续定量。
作为本发明的方法的进一步改进:
所述步骤(3)中,液相色谱的条件为:
液相色谱柱:ACQUITY BEH phenyl(2.1mm×100mm,1.7μm);柱温40℃;
在二元溶剂管理器前,使用较短的UPLC色谱柱(ACQUITY BEH C18,2.1mm×50mm,1.7μm)作为捕集柱,消除仪器和流动相中可能存在的本底干扰;
流动相:A相为超纯水,B相为甲醇,二者均为HPLC级,并且均加入了体积分数0.1%的氨水作添加剂;即,A相为在超纯水中加入占超纯水体积0.1%的氨水,B相为在甲醇中加入占甲醇体积0.1%的氨水;氨水是指含氨25%~28%的水溶液;
流速为0.2mL min-1;
流动相的洗脱梯度为:0-2min,40%B;2-3.5min,40%B-100%B;3.5-9min,维持100%B;9-9.1min,重新平衡至40%B;9.1-10min,维持40%B;
样品进样量为5μL;
质谱条件为:负电荷电喷雾离子源(ESI-);毛细管电压为1.47kV;源温度150℃;去溶剂气温度400℃;去溶剂气流量为1000L h-1;锥气流量150L h-1;碰撞气体为0.15mL min-1的氩气;采用多反应监测模式(MRM)进行定量分析。
在本发明中:
1、通过优化土壤中双酚A及其13种结构类似物的萃取方法,同时综合考虑回收效率、时间、耗材及人力成本,本发明最终选择加速溶剂萃取作为同时提取14种双酚的方法;
2、通过优化土壤中双酚A及其13种结构类似物的净化方法,同时综合考虑回收效率、操作简便程度及吸附剂用量,本发明最终选择在线净化技术,用3g中性氧化铝作为吸附剂,作为同时净化14种双酚的方法;
3、通过优化液相色谱柱、柱温、流动相种类及添加剂、流动相洗脱梯度等超高效液相色谱-串联质谱仪的相关条件,同时综合考虑回收效率及检测时间成本,根据色谱峰保留时间、目标物的特征离子以及其丰度比进行定性,内标法定量,本发明最终仅在10min内就能很好完成14种双酚的分离。并且所有目标物具备回收率高、检出限低等特点,在该种类有机污染物的土壤介质检测领域具有重要意义。
与目前有机污染物的前处理和检测方法相比,本发明的优点和有益效果是:
14种双酚均采用加速溶剂萃取方法同时萃取,期间进行在线净化除杂,得到的提取液经减压浓缩后用甲醇定容,最后用UPLC-MS/MS定性定量分析。根据色谱峰保留时间、目标物的特征离子以及其丰度比进行定性,内标法定量。本方法所需提取剂较少、提取和净化过程同步经Dionex ASE 350系统完成并节约人力、前处理操作快捷、净化效果显著、仅10min内就能很好完成14种双酚的分离。并且各目标物具备回收率高、检出限低等特点,在该种类有机污染物的土壤介质检测领域具有重要意义。
综上所述,本发明通过优化样品萃取方法、萃取液净化以及超高效液相色谱-串联质谱的定性定量分析条件等,建立了一种能同时提取、同时净化和同时检测土壤中BPA及其13种结构类似物的方法,该方法节约时间、耗材、人力,绿色环保。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1是加速溶剂萃取过程中不同种类提取剂对14种双酚(双酚A及其十三种结构类似物)的回收影响;
每组中,从左至右依次为:1:乙醇;2:丙酮;3:乙酸乙酯;4:甲醇;5:甲醇/丙酮/水(45/45/10,v/v)+1%甲酸;6:甲醇/丙酮(50/50,v/v);7:甲醇/丙酮(50/50,v/v)+1%甲酸。
图2是在线净化过程中不同吸附剂种类对14种双酚的回收影响;
每组中,从左至右依次为:
图3是在线净化过程中不同中性氧化铝含量对14种双酚的回收影响;
每组中,从左至右依次为:2g、3g、4g、5g。
图4是加速溶剂萃取过程中不同萃取温度对14种双酚的回收影响;
每组中,从左至右依次为:80℃、100℃、120℃、150℃。
图5是加速溶剂萃取过程中不同萃取循环次数对14种双酚的回收影响;
每组中,从左至右依次为:2cycles、3cycles、4cycles、5cycles。
图6是14种双酚的特征谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1:
一、适用范围
本实施例中分析测试的14种双酚为:双酚A(Bisphenol A,BPA)、双酚P(BisphenolP,BPP)、双酚M(Bisphenol M,BPM)、双酚AF(Bisphenol AF,BPAF)、双酚E(Bisphenol E,BPE)、双酚PH(Bisphenol PH,BPPH)、双酚AP(Bisphenol AP,BPAP)、双酚F(Bisphenol F,BPF)、双酚S(Bisphenol S,BPS)、双酚B(Bisphenol B,BPB)、双酚FL(Bisphenol FL,BPFL)、双酚TMC(Bisphenol TMC,BP-TMC)、双酚BP(Bisphenol BP,BPBP)、双酚Z(Bisphenol Z,BPZ)。
二、试剂及其配制
除非另有说明,分析时所使用的试剂均为符合国家标准的色谱级。实验用水是Mili-Q超纯水。
乙醇(C2H6O):色谱纯;
丙酮(C3H6O):色谱纯;
乙酸乙酯(C4H8O2):色谱纯;
甲醇(CH3OH):色谱纯;
甲醇-丙酮-水酸性混合溶剂:先将甲醇、丙酮和水按45/45/10的体积比混合,然后加入上述混合液体积1%的甲酸作为添加剂;
甲醇-丙酮混合溶剂:甲醇和丙酮按1/1的体积比混合;
甲醇-丙酮酸性混合溶剂:甲醇和丙酮按1/1的体积比混合,然后加入上述混合液体积1%的甲酸作为添加剂;
吸附剂硅胶、酸性/中性氧化铝、Florisil,加速溶剂萃取池填料硅藻土和石英砂均在马弗炉中于450℃高温灼烧10h,冷却至室温后备用。
双酚标准储备液:100μg mL-1(每种双酚),溶于甲醇,-20℃保存。
双酚标准中间溶液:准确移取适量体积的混合标准储备溶液,用甲醇稀释至所需浓度,-20℃保存。
进样内标使用溶液:双酚A-D6(BPA-D6),100μg mL-1,溶于甲醇,-20℃保存。
进样内标中间溶液:准确移取适量体积的进样内标使用溶液,用甲醇稀释至所需浓度,-20℃保存。
待测目标双酚混合标准工作溶液:因为在实验中发现明显的土壤基质效应,抑制了目标物质的相应强度,故使用基质标线来对样品进行处理。按样品前处理方式对空白土壤进行前处理后得到1mL浓缩液,为基质提取液;
准确称取适量的双酚标准中间溶液以及进样内标中间溶液溶于1mL的基质提取液中制备成含14种双酚混合浓度为1ng mL-1、5ng mL-1、10ng mL-1、50ng mL-1、100ng mL-1、200ng mL-1和含进样内标物浓度为50ng mL-1的混合标准工作溶液,-20℃保存。
三、仪器及设备
超高效液相色谱-三重四级杆质谱仪(Waters ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQ-XS);ACQUITY BEH phenyl色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm);ACQUITY BEH C18色谱柱(2.1mm×50mm,1.7μm);ACQUITY BEH C18色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm);CORTECS C18+色谱柱(2.1mm×100mm,1.6μm);加速溶剂萃取仪(Dionex ASE 350);Heidolph旋转蒸发器;数显恒温水浴锅;MX-S涡旋混匀仪;立式冷冻干燥机;马弗炉;Thermo超速离心机;一般实验室常用仪器和设备。
四、所述超高效液相色谱-串联质谱法同时测定土壤中14种双酚的方法包括如下步骤:
1、样品制备
采集的土壤样品置于棕色玻璃瓶中,玻璃瓶先用超纯水洗净,于马弗炉中450℃灼烧10h以彻底去除玻璃瓶内残留的有机物等;采集后的土壤样品于4℃以下冷藏、避光、密封保存,尽快带到实验室分析。
将土壤样品放在搪瓷盘上,混匀,除去枝棒、叶片、石子等异物,放于真空冷冻干燥机中干燥脱水(0.2mbar的真空度、-50℃,干燥5d,此时样品的至含水率小于1%);干燥后的土壤过2mm筛,然后用研钵和研棒研磨至过100目筛的均匀粉末,置于琥珀色玻璃小瓶中保存在4℃条件下备用。
2、样品前处理
因为常用的提取方法后需要经固相萃取柱进行净化除杂,该过程通常耗时耗力。因此在实验室现有条件下,本发明考虑使用加速溶剂萃取结合在线净化技术对样品进行前处理操作。
具体步骤为:在34mL的不锈钢萃取池底部垫入Cellulose ASE萃取膜,从底部向上依次填入2g硅藻土,3g中性氧化铝,空白土壤和硅藻土等质量比的混合物,用量2g(防止土壤板结),加入混合标样(100ng g-1)和氘代内标(100ng g-1),最后用石英砂铺满萃取池。因此,在萃取池中的填料为层层分明。
用甲醇/丙酮(1/1,V/V)+1%甲酸作为加速溶剂萃取的提取剂,每个萃取池需要提取剂的量约为65mL;萃取过程(ASE)在以下条件下运行:每个循环为:100℃,1500psi平衡压力,加热时间5min,静态提取时间5min;3个循环,漂洗量60%和吹扫时间100s。
收集提取液,而后在50℃水浴下减压蒸发浓缩至约0.5mL,用甲醇定容至1mL,作为浓缩液;
将浓缩液转移至2mL离心管中,放入Thermo超速离心管中,在2500g速度下离心10min,取上清液放入Waters自动进样器样品瓶中,以待后续分析。
说明:空白土壤是指选用的几乎没有受过农膜覆盖、农药喷洒等污染的土壤样品。
3、样品测定
(1)色谱条件为:
色谱柱:ACQUITY BEH phenyl(2.1mm×100mm,1.7μm);柱温40℃;样品进样量为5μL;
在二元溶剂管理器前,使用较短的UPLC色谱柱(ACQUITY BEH C18,2.1mm×50mm,1.7μm)作为捕集柱,捕集柱的作用是把流动相中的可能含有的双酚给捕集掉,从而消除仪器和流动相中可能存在的本底干扰;
流动相:A相为超纯水,B相为甲醇,二者均为HPLC级,并且均加入了体积分数0.1%的氨水作添加剂;流速为0.2mL min-1;
流动相的洗脱梯度为:0-2min,40%B;2-3.5min,40%B-100%B;3.5-9min,维持100%B;9-9.1min,重新平衡至40%B;9.1-10min,维持40%B;
(2)质谱条件为:负电荷电喷雾离子源(ESI-);毛细管电压为1.47kV;源温度150℃;去溶剂气温度400℃;去溶剂气流量为1000L h-1;锥气流量150L h-1;碰撞气体为0.15mLmin-1的氩气;采用多反应监测模式(MRM)进行定量分析。14种双酚物质的定量标准曲线相关线性系数R2为0.9938~0.9998。
五、记录与计算
1、14种双酚的定性分析
使用MRM模式(表1)。图6为14种双酚的特征离子谱图。
表1不同双酚的母离子、定量/定性特征离子、锥孔电压、碰撞能及保留时间
2、14种双酚的定量分析
绘制标准曲线:因为在实验中发现明显的土壤基质效应,抑制了目标物质的相应强度,故使用基质标线来对样品进行处理。按样品前处理方式对空白土壤进行前处理后得到1mL浓缩液,为基质提取液;
准确称取适量的双酚标准中间溶液以及进样内标中间溶液溶于1mL的基质提取液中制备成含14种双酚混合浓度为1ng mL-1、5ng mL-1、10ng mL-1、50ng mL-1、100ng mL-1、200ng mL-1和含进样内标物浓度为50ng mL-1的6种双酚浓度梯度混合标准工作溶液(其中进样内标浓度恒定),-20℃保存。相关系数要达到0.99以上。
样品测定:用以上6种双酚浓度梯度混合标准工作溶液(其中进样内标浓度恒定)绘制标准曲线,该曲线的纵坐标为目标组分定量离子峰面积Ax与进样内标的定量离子峰面积Ais之比。横坐标为目标组分的浓度Cx与进样内标的浓度Cis之比。由此求得相应因子Rf。
实际土壤样品中在测定前加入相同浓度的进样内标,测得目标物的定量离子峰面积Ax后,分别计算土壤样品中各目标物的质量浓度,计算公式如下:
式中:Cx—实际土壤样品中目标物含量,mg kg-1;
Ax—目标物定量离子峰面积;
Qis—进样内标量,μg;
Ais—进样内标定量离子峰面积;
Rf—相应因子;
m—土壤样品的称取量,g;
100%—样品干物质量,%;
六、方法学验证
1、标准曲线、检出限和定量限
分别配制1ng mL-1、5ng mL-1、10ng mL-1、50ng mL-1、100ng mL-1、200ng mL-1的浓度梯度的14种双酚的标准混合样品溶液(样品中,内标的浓度为50ng mL-1),按照UPLC-MS/MS条件,从低浓度到高浓度依次进样分析。以目标组分的浓度与进样内标的浓度比为横坐标,以目标组分定量离子峰面积与进样内标的定量离子峰面积比作为纵坐标,绘制标准曲线。结果显示:14种双酚化合物的相关系数均大于0.9938(0.9938~0.9998),线性关系良好;
方法开发的土壤本底值经测定很低,几乎可以忽略。在土壤中加入14种双酚以及内标的混合标准中间样,配制成20ng g-1的标准样品(内标浓度为100ng g-1);
按照上述步骤四、步骤五进行检测,连续分析7次上述低浓度的土壤空白加标样品,计算标准偏差S。仪器检出限(Instrument detection limit,IDL)定义为信噪比增加3倍时的浓度,方法检出限(Method detection limit,MDL)根据美国EPASW-846中规定方法MDL=S*t(n-1,0.99)计算方法检出限,其中公式中t(n-1,0.99)指置信度为99%、自由度为n-1时的t值,此处为3.143;n为平行分析样品数,此处为7。方法定量(Methodquantification limit,MQL)限规定为标准偏差S的10倍。具体结果见表2,双酚的检出限范围为1.25-3.41ng g-1,定量下限在3.99-10.85ng g-1之间。
表2不同双酚的标准曲线方程、相关系数、检出限及定量限(n=7)
2、精密度与准确度
土壤采自浙江省杭州市,采集的土壤样品与冰袋一同置于保温箱中运回实验室,如上述步骤四.1所述,除去土壤中植物组织及石块等异物,将土样混合均匀,干燥,然后用研钵和研棒研磨至过100目筛的均匀粉末,置于琥珀色玻璃小瓶中保存在4℃条件下备用。
土壤基本理化性质依据《土壤农化分析》进行分析:土壤机械组成为砂粒、粉粒和黏粒,质量分数分别为63.0%、26.5%和10.5%,有机质含量为13.30g kg-1,总氮含量为1.08g kg-1,总磷含量为1.74g kg-1,pH为5.80;不含表1所述的14种双酚。
分别向1g洁净土样中加入适量的14种双酚以及内标物质,进行加标回收率测定(即,按照上述步骤四的2~3、步骤五进行检测)。加标浓度梯度分别为20、100、200ng g-1,内标浓度为100ng g-1,每个浓度水平做3次平行。
以上3个浓度梯度土壤加标回收试验中,双酚的回收率范围分别为80.33%-118.67%、79.53%-114.27%和80.20%-115.80%;标准偏差范围分别为3.46%-8.72%、0.20%-5.98%、0.31%-4.61%。详见表3。
表3低中高三个浓度下不同双酚的回收率及标准偏差(n=3)
3、方法重复性
此外,对上述三个浓度进行了日内和日间重复实验,比较了日内和日间的差异,评估方法的重复性。日内实验为在一天中早中晚三个时间段对上述三个浓度的样品进行分析,日间实验是在第1、3、7三天的同一时间段进行三个浓度的分析比较;
如表4所示,日内回收率标准偏差小于10%,日间小于11%,显示出优异的可重复性。
表4低中高三个浓度下不同双酚回收率的日内和日间差异(n=3)
因此,该发明能实现对土壤中双酚A及其13种结构类似物的同时萃取、同时净化、同时检测分析。并且本方法所需提取溶剂少、前处理操作快捷、净化效果显著、仅在10min内就能很好完成14种物质的分离并且各目标物具备回收率高、检出限低等特点,节约了时间和经济成本,在该种类有机污染物的土壤介质检测领域具有重要意义。
对比例1、将实施例1样品前处理中的加速溶剂由“甲醇/丙酮(1/1,v/v)+1%甲酸”分别改成“乙醇”、“丙酮”、“乙酸乙酯”、“甲醇”、“甲醇/丙酮/水(45/45/10,v/v)+1%甲酸”、“甲醇/丙酮(1/1,v/v)”,其余等同于实施例1。
所得结果如图1所述:不同提取剂对双酚回收率影响显著。对于BPS,只有提取剂为甲醇/丙酮(1/1,v/v)+1%甲酸时,才能满足回收率在80%-120%的标准。并且该提取剂对于其他13种双酚的回收率均能满足该标准。对于其余6种提取剂,均存在回收率偏低(小于80%)或偏高(大于120%)的情况,因此选择甲醇/丙酮(1/1,v/v)+1%甲酸作为ASE过程的提取剂。
对比例2、将实施例1样品前处理中的作为吸附剂的“中性氧化铝”改成“酸性氧化铝”、“硅胶”、“Florisil”、“C18”,其余等同于实施例1。
所得结果如图2所述:当酸性氧化铝作吸附剂时,14种双酚的回收率范围为81%-149%(其中BPAF为149%);中性氧化铝作吸附剂时,回收率在83%-115%;硅胶作吸附剂时,回收率在76%-116%(其中BPZ,BPFL,BPPH回收率为76%);Florisil作吸附剂时,回收率为43%-166%(其中BPPH为43%,BPAF为132%,BPZ为74%,BPS为166%);C18作吸附剂时,回收率为70%-147%(其中BPPH为70%,BPAF为140%,BPS为147%)。因此可得只有中性氧化铝作吸附剂时,可以满足所有双酚的回收率均符合80%-120%的标准。萃取池中填充的吸附剂用于吸附土壤中除目标分析物之外的其他杂质,适量的吸附剂需要满足尽可能吸附杂质的同时又不吸附目标物质,使得目标物有较高的回收率。因此,选择中性氧化铝作为在线净化的吸附剂。
对比例3、将实施例1样品前处理中的作为吸附剂的“3g中性氧化铝”改成“2g”、“4g”、“5g”,其余等同于实施例1。
所得结果如图3所述:比较了不同量的中性氧化铝作吸附剂时,各双酚的回收率情况,发现吸附剂的含量对双酚回收率的影响不显著,所有情况下均满足了回收率在80%-120%的标准,且差别不大。当吸附剂量为3g时,13种物质(除了BPF)的回收率较2g吸附剂时有增大;吸附剂量为4g时,较3g的情况,8种物质(BPE,BPB,BPS,BPZ,BP-TMC,BPM,BPP,BPPH)的回收率降低了;量为5g时,11种物质(BPA,BPB,BPS,BPZ,BPAP,BP-TMC,BPAF,BPM,BPP,BPBP,BPPH)的回收率有所降低。结合绿色化学理念,使用3g的中性氧化铝既能确保最好的回收率情况,又节约耗材,产生更少的实验有机废物。因此选择3g的中性氧化铝作为在线净化的吸附剂。
对比例4、将实施例1样品前处理中的加速溶剂萃取温度由100℃改成80℃、120℃、150℃,其余等同于实施例1。
所得结果如图4所述,除了BPF,BPE,BPFL三种物质外,100℃下的目标物质的回收率均优于80℃下的;而当温度升高时,除了BPF,BPE,BPP的回收率略有升高外,其余11种物质的回收率反而降低了;当温度达到150℃时,绝大多数物质的回收率有了较明显的降低(BPF,BPE,BPA除外),特别的,BPS的回收率只有55%,BPAF只有76%,BPPH只有67%,均低于标准的80%。综上,100℃是双酚ASE的最适温度,回收率最优化的同时能节约萃取的时间。故选择100℃作为ASE的提取温度。
对比例5、将实施例1样品前处理中的加速溶剂萃取循环次数由3次改成2次、4次、5次,其余等同于实施例1。
所得结果如图5所述,比较了不同的提取循环次数对最终双酚的回收率的影响,一般来说,ASE萃取的循环次数越多,物质的回收率越高。本实验中的结果也基本满足这一规律。循环次数为3时,较次数为2时,有13种物质的回收率增高(BPA除外),但是当循环提取4次时,BPM和BPFL的回收率略超出了标准值120%,分别达到了124%和131%。次数进一步增加到5次时,有7种物质的回收率高于标准值(BPS为121%,BPAP为125%,BPAF为131%,BPM为126%,BPP为127%,BPFL为140%,BPBP为127%)。因此,认为循环次数为3次是最优的。
实验1、取消“2、样品前处理”中的“加入混合标样(100ng g-1)”,其余等同于实施例1。
将实际待测的以下土壤样品(从污染严重地取样所得)按照上述方法进行检测,所得结果如表5所示。
表5实际土样中双酚污染情况(ng g-1d.w.)
ND:未检测到;a:低于方法定量限。
与目前已有的环境固体介质中双酚分析方法进行比较(表6),可见本发明中提到的方法具有更低的方法检出限、方法定量限,以及更高的回收率,具有更好的灵敏度、精密度和可重复性。
表6现有方法与本发明方法的性能比较
a:未提及。
[1]Y.Yang,L.Lu,J.Zhang,Y.Yang,Y.Wu,B.Shao,Simultaneous determinationof seven bisphenols in environmental water and solid samples by liquidchromatography-electrospray tandem mass spectrometry,J Chromatogr A 1328(2014)26-34.
[2]Z.Huang,J.L.Zhao,Y.Y.Yang,Y.W.Jia,Q.Q.Zhang,C.E.Chen,Y.S.Liu,B.Yang,L.Xie,G.G.Ying,Occurrence,mass loads and risks of bisphenol analoguesin the Pearl River Delta region,South China:Urban rainfall runoff as apotential source for receiving rivers,Environ Pollut 263(Pt B)(2020)114361.
[3]X.Yu,J.Xue,H.Yao,Q.Wu,A.K.Venkatesan,R.U.Halden,K.Kannan,Occurrence and estrogenic potency of eight bisphenol analogs in sewage sludgefrom the U.S.EPA targeted national sewage sludge survey,J Hazard Mater 299(2015)733-9.
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (2)
1.土壤中双酚A及其十三种结构类似物的同步测定方法,其特征包括如下步骤:
(1)样品制备:
将土壤样品除杂混匀后进行干燥脱水,过筛,备用;
(2)样品提取及净化:
2.1)、称取1克步骤(1)所得的土壤进行加速溶剂萃取,净化,得到提取液;
所述步骤2.1)中:加速溶剂萃取过程中使用萃取池,在其底部垫入Cellulose ASE萃取膜,从底部向上依次填入2 g硅藻土,3 g中性氧化铝,空白土壤和硅藻土等质量比的混合物2 g,加入100 ng g-1的混合标样和100 ng g-1的氘代内标,最后用石英砂铺满萃取池;
用甲醇-丙酮酸性混合溶剂作提取剂,萃取过程在以下条件下运行:80-150 ℃,1500psi平衡压力,加热时间5-7 min,静态提取时间5 min,2-5个循环,漂洗量60%和吹扫时间100 s;
甲醇-丙酮酸性混合溶剂为甲醇和丙酮按1/1的体积比混合,然后加入上述混合液体积1%的甲酸作为添加剂;
2.2)、将提取液浓缩至0.5 ± 0.1 mL,并用甲醇定容至1 ± 0.1 mL,得浓缩液;
所述步骤2.2)中,浓缩方法为减压旋蒸浓缩,将加速溶剂萃取后收集到的提取液在Heidolph 旋转蒸发器中55 ℃的水浴中减压旋蒸浓缩至0.5 ± 0.1 mL,然后用甲醇定容至1 ± 0.1 mL;
2.3)、对浓缩液进行离心除杂,收集上清液;
所述步骤2.3)中,将浓缩液倒入2 mL离心管中,在超速离心机中以2500 g的速度离心10 min后,取上清液;
(3)样品检测:将上清液中的土壤中双酚A及其十三种结构类似物用超高效液相色谱-串联质谱法进行定性定量分析;
液相色谱的条件为:
液相色谱柱:ACQUITY BEH phenyl;柱温40 ℃;
流动相:A相为在超纯水中加入占超纯水体积0.1%的氨水,B相为在甲醇中加入占甲醇体积0.1%的氨水;流速为0.2 mL min-1;
流动相的洗脱梯度为:0-2 min,40% B;2-3.5 min,40% B-100% B;3.5-9 min,维持100% B;9-9.1 min,重新平衡至40% B;9.1-10 min,维持40% B;
样品进样量为5 μL;
质谱条件为:负电荷电喷雾离子源;毛细管电压为1.47 kV;源温度150 ℃;去溶剂气温度400 ℃;去溶剂气流量为1000 L h-1;锥气流量150 L h-1 ;碰撞气体为0.15 mL min-1的氩气;采用多反应监测模式进行定量分析;
十三种结构类似物为:双酚P、双酚M、双酚AF、双酚E、双酚PH、双酚AP、双酚F、双酚S、双酚B、双酚FL、双酚TMC、双酚BP、双酚Z。
2.根据权利要求1所述的土壤中双酚A及其十三种结构类似物的同步测定方法,其特征是:所述步骤(1)中的干燥为冷冻干燥。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011489245.7A CN112710770B (zh) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 土壤中双酚a及其十三种结构类似物的同步测定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011489245.7A CN112710770B (zh) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 土壤中双酚a及其十三种结构类似物的同步测定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112710770A CN112710770A (zh) | 2021-04-27 |
CN112710770B true CN112710770B (zh) | 2022-03-18 |
Family
ID=75544233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011489245.7A Active CN112710770B (zh) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 土壤中双酚a及其十三种结构类似物的同步测定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112710770B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114113377A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-03-01 | 暨南大学 | 一种同时测定环境介质中多种内分泌干扰物的方法 |
CN114957167A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-08-30 | 广东工业大学 | 一种提取塑料中双酚型二缩水甘油醚类物质的方法 |
CN115406984A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-29 | 青岛理工大学 | 一种适用于建筑材料中多种双酚类化合物同时分析的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102183606A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-09-14 | 北京师范大学 | 一种水体沉积物中雌激素及壬基酚、辛基酚、双酚a的共检测方法 |
CN102435681A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-05-02 | 北京师范大学 | 一种适用于分析复杂基质固体样品中雌激素及双酚a的前处理方法 |
CN106124643A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-11-16 | 舟山市食品药品检验检测研究院 | 检测水产品中四溴双酚a、十溴联苯醚和六溴环十二烷三类溴系阻燃剂含量的方法 |
CN111337600A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-26 | 深圳大学 | 一种土壤前处理及检测土壤中多种双酚类化合物的方法 |
-
2020
- 2020-12-16 CN CN202011489245.7A patent/CN112710770B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102183606A (zh) * | 2011-03-02 | 2011-09-14 | 北京师范大学 | 一种水体沉积物中雌激素及壬基酚、辛基酚、双酚a的共检测方法 |
CN102435681A (zh) * | 2011-09-15 | 2012-05-02 | 北京师范大学 | 一种适用于分析复杂基质固体样品中雌激素及双酚a的前处理方法 |
CN106124643A (zh) * | 2016-05-25 | 2016-11-16 | 舟山市食品药品检验检测研究院 | 检测水产品中四溴双酚a、十溴联苯醚和六溴环十二烷三类溴系阻燃剂含量的方法 |
CN111337600A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-06-26 | 深圳大学 | 一种土壤前处理及检测土壤中多种双酚类化合物的方法 |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
Comprehensive LC-MS/MS Analysis of 15 Bisphenols in 8 Minutes;Restek公司;《www.restek.com》;20181231;1-3 * |
Determination of bisphenols in beverages by mixed-mode solid-phase extraction and liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry;Jorge Regueiro et al;《Journal of Chromatography A》;20151019;第1422卷;230-238 * |
Fast and selective pressurized liquid extraction with simultaneous in cell clean up for the analysis of alkylphenols and bisphenol A in bivalve molluscs;N. Salgueiro-González et al;《Journal of Chromatography A》;20121114;第1270卷;80-87 * |
刘绿叶 等.快速溶剂萃取-超高效液质联用法分析土壤中的四溴双酚A.《环境化学》.2013,第32卷(第1期), * |
加速溶剂萃取气相色谱-质谱法检测土壤中双酚A;克选;《中国测试》;20160331;第42卷(第3期);45-47,63 * |
太湖表层水体及沉积物中双酚 A 类似物的分布特征及潜在风险;陈玫宏 等;《环境科学》;20170731;第38卷(第7期);2793-2800 * |
快速溶剂萃取-超高效液质联用法分析土壤中的四溴双酚A;刘绿叶 等;《环境化学》;20130131;第32卷(第1期);173-175 * |
采用固相萃取/高效液相色谱法测定保健食品中12种双酚类化合物的迁移量;曹晨 等;《首都公共卫生》;20171231;第11卷(第6期);267-271 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112710770A (zh) | 2021-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112710770B (zh) | 土壤中双酚a及其十三种结构类似物的同步测定方法 | |
Chang et al. | Determining leaching of bisphenol A from plastic containers by solid-phase microextraction and gas chromatography–mass spectrometry | |
Kraut-Vass et al. | Performance of an extraction disk in synthetic organic chemical analysis using gas chromatography—mass spectrometry | |
CN112051347B (zh) | 可同时快速分析土壤中41种持久性有机物的gc-ms定量方法 | |
CN107884493B (zh) | 全二维气相色谱-飞行时间质谱分析环境样品中短链氯化石蜡的方法 | |
CN105866276A (zh) | 一种同步提取和净化土壤中多种氯代多环芳烃的方法 | |
CN111983122B (zh) | 利用气相色谱串联三重四级杆质谱检测环境介质中123种多环芳烃的方法 | |
CN113391015A (zh) | 一种土壤中14种酚类化合物的检测方法 | |
CN111812229B (zh) | 一种气相色谱-质谱测定土壤/沉积物中2-甲基苯并噻唑的分析方法 | |
CN107655991A (zh) | 土壤中6种邻苯二甲酸酯的测定方法 | |
CN112697909A (zh) | 一种二噁英类化合物的检测方法 | |
CN111220722B (zh) | 一种同时测定土壤中8种对羟基苯甲酸酯类化合物的方法 | |
Wang et al. | Improved cleanup technique for gas chromatographic–mass spectrometric determination of alkylphenols from biota extract | |
CN111272932A (zh) | 一种土壤中十六种多环芳烃的分离纯化方法及单体稳定碳同位素检测方法 | |
CN112903836B (zh) | 体外培育熊胆粉中异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷的测定方法 | |
CN113820440A (zh) | 一种基于tg-5silms快速分析色谱柱的分析土壤中多环芳烃的分析方法 | |
CN113533570A (zh) | 一种沉积物中有机磷阻燃剂主要代谢产物的分析方法 | |
CN113640401B (zh) | 一种土壤中马兜铃酸的检测方法 | |
CN117630244B (zh) | 一种检测污泥中烷基汞含量的方法 | |
CN117665152A (zh) | 分析环境样品中氯化石蜡的方法 | |
CN113777194B (zh) | 一种土壤样品中3,3′-二氯联苯胺的测定方法 | |
Chunfang et al. | TLC and HPLC Methods to Follow the Synthesis of Vinorelbine | |
CN115825275A (zh) | 一种测定土壤或沉积物中2-巯基噻唑啉的分析方法 | |
CN1715908A (zh) | 污水或再生水中4—壬基酚的检测方法 | |
Zhang et al. | Determination of Sixteen Phthalic Acid Esters (Paes) in Soil and Evaluation of the Matrix Effect Using a Quechers/Gas Chromatography‒Mass Spectrometry-Internal Standard Method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |