生活饮用水中双酚A类内分泌干扰物残留量的液质测定方法

双酚A为代表的双酚类化合物（常见的还有双酚B、F、S 等）有类似雌激素的作用，即使很低的剂量也有诱发儿童性早熟。GB 5749- 2006和GB 5749-2022版《生活饮用水卫生标 准》，都将双酚A作为饮用水安全的参考指标，限值0.01mg/L。本文参照新版GB/T 5750.8-74.1方法，建立了包括大体积水样富集净 化的前处理方案在内的酚类内分泌干扰物的液质测定方法，待测物包括双酚A、双酚B、双酚F和另外两种烷基酚类内分泌干扰物4-壬 基酚和4-辛基酚。 方法灵敏度可达到飞克级别，满足新版GB/T 5750.8中5 种双酚A类内分泌干扰物的检测需求。For Research Use Only. Not for use in Diagnostic Procedures.Food and Environmental The Power of Precision 生活饮用水中双酚A类内分泌干扰物残留量的测定 Determination of bisphenol A endocrine disruptors residues in drinking water 郇宇，张小刚，杨总，刘冰洁，郭立海 Huan Yu， Zhang Xiaogang， Yang Zong， Liu Bingjie， Guo Lihai SCIEX应用支持中心，中国 SCIEX Application Support Center， China Key Words ： Bisphenol A ， Drinking Water 化合物信息 表1.化合物信息 引言 双酚A（Bisphenol A，简写作BPA），是工业上用来合成聚碳 酸酯、环氧树脂、酚醛树脂等高分子材料的重要单体，广泛应用于 制造塑料食品容器，如保鲜盒、婴儿奶瓶和矿泉水瓶等。研究发现 双酚A为代表的双酚类化合物（常见的还有双酚B、双酚F和双酚S 等）有类似雌激素的作用，即使很低的剂量也有诱发儿童性早熟、导致内分泌失调等危害。由于双酚A的广泛应用，且不易降解，近 年来不断有地表水、地下水甚至饮用水中检出双酚A报道，双酚A 的水体污染已成为饮用水安全领域的一个重要问题。现行GB 5749-2006，以及2022年3月发布的GB 5749-2022版《生活饮用水卫生标 准》，都将双酚A作为饮用水安全的参考指标，限值0.01mg/L。本 文参照生活饮用水标准检测方法（征求意见稿）GB/T 5750.8-74.1生 活饮用水中双酚A残留量测定方法，建立了包括大体积水样富集净 化的前处理方案在内的酚类内分泌干扰物的液质测定方法，待测物 包括双酚A、双酚B、双酚F和另外两种烷基酚类内分泌干扰物4-壬 基酚和4-辛基酚。 中文名称 英文名称 CAS号 分子式 双酚A Bisphenol A 80-05-7 C15H16O2 双酚B Bisphenol B 77-40-7 C16H18O2 双酚F 4，4'-methylene bisphenol 620-92-8 C13H12O2 4-壬基酚 4-Nonylphenol 104-40-5 C15H24O 4-辛基酚 4-Octylphenol 1806-26-4 C14H22O 4-壬基酚-D5 4-n-Nonylphenol-D5 358730-95-7 C15D5H19O 3.1仪器、试剂与材料 3.1.1 主要仪器设备 大体积上样固相萃取装置 (Agela MULTI-SPE M08)；氮吹浓缩仪(Agela Cleanert V96)。 本实验方法具有如下特点： 3.1.2 试剂材料 1、本方法灵敏度可达到飞克级别，满足GB/T 5750.8征求意见稿中5种双酚A类内分泌干扰物的检测需求。 固相萃取柱：Cleanert PEP-2， 200 mg/6mL， P/N： PE2006-2；实验用水、甲醇均为色谱级，氨水为分析纯。 2、方法回收率高、稳定性好：空白基质添加0.5、5、50 pg/L三个 浓度，每个添加浓度重复6次，平均回收率在85%-120%间，相 对标准偏差小于10%。 3.1.3 样品 纯净水样作为空白样品，备用。 双酚A、双酚B、双酚F、4-辛基酚、4-壬基酚、4-壬基酚-D5(100 mg/L)标准溶液外购，避光-18 ℃保存； 双酚A、双酚B、双酚F、4-辛基酚、4-壬基酚、4-壬基酚-D5中 间溶液(1 mg/L)由原液稀释而成，避光4 ℃保存； 双酚A、双酚B、双酚F、4-辛基酚、4-壬基酚、4-壬基酚-D5工 作溶液(100 ng/L)现用现配。 3.2样品前处理方法 活化：PEP-2固相萃取柱使用前依次用 5 mL甲醇、10 mL水活化； 富集：取备用水样100 mL，加入50 LL浓度为100 pg/L 4-壬基 酚-D4内标工作液，混匀，内标物在水中浓度为 0.050 pg/L，水样以 约 5 mL/min速度通过固相萃取柱。 干燥：用氮气吹2 min，使固相萃取柱干燥； 洗脱：用 15 mL甲醇分 3次洗脱，洗脱液下降滴速控制在 1滴 /3 s左右； 洗脱液浓缩：洗脱液在50 ℃用氮气吹至近干，再用50%甲醇溶 液定容至1 mL。 3.3仪器检测条件 3.3.1色谱条件 色谱柱： Kinetex EVO C18（2.1×100mm， 1.7 pm， 100Å）；P/N：00D-4726-AN 流动相A相：0.01%氨水水溶液； 流动相B相：甲醇； 流 速：0.3 mL/min； 柱 温：40 ℃； 梯度程序见表2： 3.3.2 质谱条件 离子源类型：电喷雾离子源（ESI-） 扫描方式：多反应监测负离子模式（MRM） 喷雾针电压：-4500 V 离子源温度：500 ℃ 加热器（GS1）：50 psi 辅助加热气（GS2）：50 psi 气帘气（CUR）：30 psi 碰撞气（CAD）：8 为获得较好的稳定和灵敏度，各化合物（包括内标）监测离子 对的去簇电压（DP）和碰撞电压（CE）等参数均经过系统优化，质谱参数见表3。 表2.梯度条件 时间 (min) 流速 (mL/min) A (%) B (%) 0 0.3 60 40 1.0 0.3 60 40 4.0 0.3 5 95 7.5 0.3 5 95 7.6 0.3 60 40 9.5 0.3 60 40 表3.化合物定性、定量离子和质谱分析参数 化合物 Q1 Q3 DP/V CE/V BPA 227 212* -90 -24 227 133 -90 -31 BPB 241 212* -83 -24 BPF 199 93* -90 -28 199 105 -90 -28 4-OP 205 106* -70 -24 4-NP 219.2 106.1* -90 -24 4-NP-D5 223.1 110 -110 -27 注1：表3中标“*”为定量离子。 注2：双酚B、4-NP和4-OP都只有一对MRM 注3：4-NP-D5为氘五取代内标，但是有一个氘在酚羟基上，其母离子为[M-D]- 3.4结果与讨论 3.4.1线性范围 分别吸取BPA、BPB、BPF、4-OP、4-NP的标准工作溶液适量，使用50%甲醇溶液稀释，配制成浓度为0.1 ug/L、0.5 ug/L、1 ug/L、5 ug/L、10 ug/L、50 ug/L（其中内标4-NP-D4浓度为5 rg/L）的混标 线性工作溶液，标准曲线见图1。均得到线性良好R2≥0.999的线性回 归方程，见表4（双酚类采用外标法定量，4-NP、4-OP以4-NP-D5为 内标定量）。 表4.标准曲线 化合物 线性方程 相关系数 BPA Y=8948.78958X+1285.67803 0.99964 BPB Y=14923.66589X+351.00256 0.99956 BPF Y=3595.76330X+323.85210 0.99918 4-NP Y=0.17843X+0.00865 0.99945 4-OP Y=0.22237X+0.00572 0.99938 图1.标准曲线（0.1 ug/L~50 rg/L） 3.4.2方法精密度与准确度 GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》中对双酚A的限量要求 不得超过0.01 mg/L，本实验分别选择为0.5、5、50 ug/L三个梯度进 行加标测定，每组添加浓度平行测定6次，计算回收率与精密度结 果，由表5可得，双酚A各化合物添加浓度的回收率均在85%~120%之内，相对标准偏差RSD小于10%；同位素内标4-NP-D4回收稳定；实验色谱图见图3/4。 3.4.3讨论 本方法中双酚A、双酚B、双酚F三个化合物直接采用外标法定 量回收稳定性良好，满足方法学要求。4-壬基酚、4-辛基酚考虑其 化学结构存在较长直碳链结构，过柱富集时与PEP-2结合紧密，在 洗脱时存在一定损失，需要增加洗脱体积降低洗脱流速，以4-NP-D4为内标进行校正定量。 另外，双酚类化合物为合成碳酸酯塑料的原材料，实验过程中 应避免污染引入，每批样品分析过程应包括试剂空白、过程空白等 质控。本实验试剂空白、过程空白均未检出（见图2），耗材试剂 符合要求无本底带入。 表5.加标回收实验结果 化合物 理浓论度加加g/标L平均检测结果 回收率% RSD% 0.5 0.50 100.7% 8.2% BPA 5 4.94 98.8% 2.7% 50 48.26 96.5% 2.7% 0.5 0.45 90.5% 8.2% BPB 5 4.59 91.8% 5.5% 50 45.94 91.9% 3.1% 0.5 0.44 87.8% 9.6% BPF 5 4.75 95.0% 7.3% 50 47.73 95.5% 4.0% 0.5 0.58 115.7% 4.6% 4-OP 5 5.90 118.0% 2.8% 50 58.36 116.7% 1.3% 0.5 0.49 98.7% 6.5% 4-NP 5 5.00 100.1% 2.8% 50 50.70 101.4% 2.4% 3.5实验谱图 图2.过程空白总XIC色谱图 图3.加标总XIC色谱图 田 ●MGD 2-Bisphenol A 1 (Unknoewn) 2BPA Rwif. (3amplclndec 12) dec ：12 k nowm)241.0/2...9-BPA-R.wi l ).( 结论 本文重现了GB/T 5750.8-74.1生活饮用水中双酚A等残留量液相 色谱-质谱法的测定。使用 MULTI-SPE M08大体积上样固相萃取装 置搭配 Cleanert PEP-2固相萃取小柱对水样进行净化和富集，液相 色谱串联质谱同位素内标法检测。实验中线性良好R2≥0.999，平 行性稳定，最低检出限浓度分别为：双酚A、双酚F、4-壬基酚，0.005 pg/L；双酚B、4-辛基酚，0.001 ug/L。各化合物三水平添加回 收率在85%~120%之间，RSD值均小于10%，能够满足标准检测方 法要求。