三重四极杆液质联用仪-安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪检测水质中 14 种烷基酚和双酚 A 的方法
一、引言
烷基酚（APs）和双酚 A（BPA）作为典型的内分泌干扰物，在环境中广泛存在且难以降解。它们通过工业废水排放、生活污水渗漏等途径进入水体，对水生生态系统及人类健康构成潜在威胁。准确检测水质中的 APs 和 BPA，对于评估水环境质量、保障饮用水安全至关重要。安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪凭借其高灵敏度、高选择性和精准定量的特性，为水质中 14 种烷基酚和双酚 A 的检测提供了可靠解决方案。
二、TQ9120 三重四极杆液质联用仪技术原理
2.1 液相色谱分离原理
TQ9120 搭载的高效液相色谱系统，利用不同物质在固定相和流动相之间分配系数的差异实现分离。以常见的 C18 反相色谱柱为例，当水样经前处理后注入系统，流动相（如乙腈 - 水体系，含 0.1% 甲酸以改善峰形）携带样品组分在色谱柱中迁移。烷基酚和双酚 A 等化合物由于疏水性不同，与固定相的相互作用强弱有别，从而在不同时间从色谱柱流出，实现初步分离。
2.2 三重四极杆质谱检测原理
从液相色谱柱流出的已分离组分进入质谱仪的离子源，TQ9120 通常采用电喷雾离子源（ESI），在高电场作用下，样品溶液形成带电液滴，随着溶剂挥发，液滴变小，最终产生气态离子。这些离子进入由三个四极杆组成的质量分析器。第一个四极杆（Q1）作为质量过滤器，通过调节射频（RF）和直流（DC）电压，选择特定质荷比（m/z）的目标离子进入第二个四极杆（Q2），即碰撞室。在 Q2 中，目标离子与惰性气体（如氮气）碰撞发生裂解，产生特征碎片离子。第三个四极杆（Q3）再对这些碎片离子进行质量分析和检测。通过监测特定的母离子 - 子离子对（多反应监测，MRM 模式），可显著提高检测的选择性和灵敏度。例如，对于双酚 A，其分子离子峰（m/z 227）在 Q2 中裂解产生特征子离子（如 m/z 212），TQ9120 在 MRM 模式下针对这一母 - 子离子对进行监测，有效排除干扰，实现对双酚 A 的高灵敏度检测。
三、实验部分
3.1 仪器与试剂
- 仪器：安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪，配备 ESI 离子源；高效液相色谱部分包括二元泵、自动进样器、柱温箱；超纯水机（制备电阻率≥18.2 MΩ・cm 的超纯水）；固相萃取装置及 HLB 固相萃取小柱（6 mL，500 mg）。
- 试剂：14 种烷基酚（包括辛基酚、壬基酚各异构体等）和双酚 A 标准品（纯度≥98%），购自 Sigma - Aldrich 公司；乙腈、甲醇（均为色谱纯，Fisher Scientific 公司）；甲酸（质谱纯，CNW 公司）；无水硫酸钠（分析纯，国药集团），经 550℃灼烧 4 h 后备用。
3.2 标准溶液配制
分别准确称取适量的 14 种烷基酚和双酚 A 标准品，用甲醇溶解并定容，配制成 1000 μg/mL 的单标储备液。然后吸取适量各单标储备液，用甲醇稀释，配制成浓度为 100 μg/mL 的混合标准中间液。再根据实验需求，用 50% 甲醇水溶液将混合标准中间液逐级稀释，配制成浓度为 0.5、1、2、5、10、20、50 ng/mL 的系列混合标准工作溶液，现用现配。
3.3 样品前处理
- 水样采集：使用经甲醇清洗、烘干的棕色玻璃瓶采集水样，采集后立即加入盐酸调节 pH 至 2 左右，以抑制微生物活动和目标物的降解。水样应在 4℃以下避光保存，并尽快进行分析。
- 固相萃取：将 HLB 固相萃取小柱依次用 5 mL 甲醇、5 mL 超纯水活化。准确量取 500 mL 水样，以 5 mL/min 的流速通过活化后的固相萃取小柱，使目标物保留在小柱上。然后用 5 mL 超纯水淋洗小柱，去除杂质，抽干小柱。用 10 mL 甲醇以 1 mL/min 的流速洗脱目标物，收集洗脱液于鸡心瓶中。在洗脱液中加入适量无水硫酸钠，振荡，以除去水分。最后将洗脱液在 40℃下用旋转蒸发仪浓缩至近干，用甲醇定容至 1 mL，过 0.22 μm 有机相滤膜，待测。
3.4 仪器分析条件
- 液相色谱条件：色谱柱选用 Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 柱（2.1×100 mm，1.8 μm）；流动相 A 为 0.1% 甲酸水溶液，流动相 B 为 0.1% 甲酸乙腈溶液；梯度洗脱程序：初始时，流动相 B 比例为 30%，保持 1 min，随后在 10 min 内线性增加至 80%，并保持 5 min，然后在 2 min 内恢复至初始比例，平衡 5 min；流速为 0.3 mL/min；柱温为 40℃；进样量为 5 μL。
- 质谱条件：离子源为 ESI 源，负离子模式；离子源温度为 500℃；喷雾电压为 - 4500 V；气帘气压力为 35 psi；雾化气压力为 60 psi；辅助加热气压力为 60 psi；碰撞气压力为 12 psi；采用多反应监测（MRM）模式，针对 14 种烷基酚和双酚 A 的每种化合物，优化并确定其母离子、子离子及相应的碰撞能量等质谱参数（例如，4 - 壬基酚的母离子 m/z 220.2，子离子 m/z 107.1，碰撞能量 25 eV）。
四、实验结果与讨论
4.1 方法的线性关系
将系列混合标准工作溶液注入 TQ9120 进行分析，以目标化合物的浓度为横坐标，对应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。结果显示，14 种烷基酚和双酚 A 在 0.5 - 50 ng/mL 浓度范围内线性关系良好，相关系数（R²）均大于 0.995。
4.2 方法的灵敏度
以 3 倍信噪比（S/N = 3）计算方法的检出限（LOD），以 10 倍信噪比（S/N = 10）计算定量限（LOQ）。结果表明，14 种烷基酚和双酚 A 的 LOD 在 0.01 - 0.05 ng/mL 之间，LOQ 在 0.03 - 0.15 ng/mL 之间。与传统检测方法相比，TQ9120 能够检测到更低浓度的目标物，灵敏度显著提高，可满足对水质中痕量烷基酚和双酚 A 的检测需求。
4.3 方法的精密度和回收率
取同一水样，分别添加低、中、高三个浓度水平（1、5、20 ng/mL）的 14 种烷基酚和双酚 A 混合标准溶液，按照上述前处理方法和仪器分析条件进行 6 次平行测定，计算回收率和相对标准偏差（RSD）。结果显示，各目标化合物的回收率在 75% - 110% 之间，RSD 在 3% - 8% 之间。例如，在 5 ng/mL 添加水平下，4 - 辛基酚的平均回收率为 85%，RSD 为 5%，表明该方法具有良好的精密度和准确度，能够满足实际水样分析的要求。
4.4 实际水样分析
运用建立的方法对实际采集的河水、湖水、自来水等水样进行分析。在部分水样中检测到了壬基酚、辛基酚和双酚 A 等污染物，其浓度范围在 0.1 - 5 ng/mL 之间。将检测结果与国家及地方相关水质标准进行对比，评估水质安全状况。对于检测出污染物超标的水样，进一步追溯污染源，为水环境治理提供数据支持。
五、结论
基于安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪建立的水质中 14 种烷基酚和双酚 A 的检测方法，通过优化液相色谱和质谱条件，结合有效的固相萃取前处理技术，实现了对目标物的高灵敏度、高选择性和准确的定量分析。该方法线性范围宽、灵敏度高、精密度和准确度良好，适用于各种类型水质中痕量烷基酚和双酚 A 的检测，为水环境监测和污染防控提供了有力的技术手段。未来，随着仪器技术的不断发展和完善，TQ9120 有望在更多复杂环境污染物检测领域发挥更大作用，助力生态环境质量的提升和保护。
