固相萃取-分散液液微萃取-柱前衍生法測定水樣中痕量雌激素

摘 要 建立了碳納米管的固相萃取分散液液微萃取柱前熒光衍生化（SPEDLLMEPFD）測定水體中痕量雌三醇（E3）、雙酚A（BPA）、17α乙炔基雌二醇（EE2）及17β雌二醇（E2）的高效液相色譜方法。采用中心復合設計和響應曲面法分析并優化SPE、DLLME及PLD條件，最佳條件為210 mL水樣以2.0 mL/min的流速過固相萃取柱（碳納米管量30 mg），甲醇洗脫，氮氣濃縮并定容至0.6 mL（分散劑），將100 g/L，相關系數R2＝0.9966～0.9999; 檢出限介于0.13～6.33 ng/L （S/N＝3）之間。不同加標濃度條件下，雌激素的加標回收率在83.1%～122.4%范圍內（RSD＝1.7%～9.6%）。在實際水樣中E3和BPA檢出率較高。與其它方法相比，本方法雖然萃取時間長、水樣量大、步驟多，但具有檢出限低、操作簡便、環境友好等優點。

關鍵詞 固相萃取； 分散液液微萃取； 柱前熒光衍生； 高效液相色譜； 碳納米管

1 引 言

環境雌激素通過干擾生物體自身激素的新陳代謝或產生類似生物體自身激素的作用，對自身正常的動態平衡、繁殖、生長及行為產生不利影響。代表性環境雌激素包括外源化學物質（如雙酚A、17α乙炔基雌二醇等）和內源性雌激素（如雌二醇、雌三醇等），其以點源（生活污水）及非點源（養殖廢水）^[1，2]的方式進入地表水體。ng/L級的雌激素即可導致生物性腺退化、雌雄中性和卵黃蛋白原異常等現象^[3，4]。因此，水體中ng/L級雌激素檢測方法的建立對水體生態風險及環境健康評估具有重要的現實意義。

萃取富集是分析水樣中ng/L級激素類物質的必需步驟\\ （99%，上海成捷化學有限公司）；高純氮（＞99.99%，北京兆格氣體科技有限公司）；NaCl（分析純，北京化工廠）；對硝基苯甲酰氯（≥98%，北京恒業中遠化工有限公司）。

2.2 實驗方法

采用三因素五水平的中心復合設計進行實驗，并利用響應曲面法優化實驗條件。具體實驗過程為：210 mL水樣以2.0 mL/min流速通過多壁碳納米管基質的固相萃取柱；抽干后，用12 mL甲醇以1.0 mL/min洗脫；以氮氣濃縮洗脫液，并用甲醇定容至0.6 mL，即得DLLME步驟的分散劑。

將\\\\和與分散劑混合液注入2.0 mL 25% NaCl的去離子水中，形成乳濁液，以3000 r/min離心5 min，取20

3.1.1 基于碳納米管的固相萃取條件優化 在預實驗基礎上，選擇碳納米管量、水樣體積及流速3個因素為自變量，以雌激素的測定濃度為指標。中心復合實驗設計考察的因素水平見表1。

根據實驗結果繪出了SPE過程中因素與指標的響應曲面圖（圖1）。圖1直觀顯示了因素對指標的影響趨勢及因素間的交互作用。彎曲部分表示兩因素存在交互作用，彎曲程度表示交互作用大小。隨碳納米管量增大，雌激素濃度均呈現先增大后減小的規律；水樣體積對富集效果為正效應，而流速則起負效應。當水樣體積＞ 167 mL時，雌激素的富集效果需進一步考察。

圖1 SPE水樣中雌激素的響應曲面圖

Fig．1 Response surface plots for SPE of estrogens in water sample

左（Left）：X1＝0；中（Middle）：X2＝＋1.682；右（right）：X3＝＋1。E3： Estriol; BPA: Bisphenol A; EE2: 17αEthinylestradiol; E2: 17βEstradiol。

水樣體積在125～210 mL范圍內，雌激素濃度隨水樣體積增加而增大；水樣體積在210～240 mL時，雌激素濃度趨于穩定（圖2）。從采樣量和時間方面考慮，SPE的最佳條件：X1＝30 mg， X2＝210 mL和X3＝2.0 mL/min。

3.1.2 DLLM條件的優化 以固相萃取柱的甲醇洗脫液為分散劑，離子液體為萃取劑，對雌激素繼續富集。結果表明，離子液體體積、鹽含量對萃取回收率起顯著的正效應，而去離子水體積的效應不顯著，其依次取值為100