安益谱TQ9120三重四极杆液质联用仪检测水质14种烷基酚和双酚A
1 方法原理
水质中 14 种烷基酚(如辛基酚、壬基酚)及双酚 A(BPA)具有弱疏水性与一定极性,采用固相萃取(SPE)- 反相高效液相色谱分离 - 三重四极杆质谱检测技术:样品经 Oasis HLB 固相萃取柱富集净化,去除水基质中水溶性杂质;通过安益谱 TQ9120 的反相色谱柱实现目标物分离,在电喷雾电离源(ESI-)下离子化,以多反应监测(MRM)模式进行定性与定量。其超高压输液泵(最大压力 1200bar)与高灵敏度检测器(检出限达 fg 级),可满足水质中痕量目标物(ng/L 级)的精准检测需求。
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
- 仪器:安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪(配备 ESI 电离源、1200bar 超高压输液泵、柱温箱);Waters XBridge C18 色谱柱(150mm×2.1mm×3.5μm,适配反相分离);固相萃取装置(含真空泵);Oasis HLB 固相萃取柱(60mg/3mL);氮吹仪(控温精度 ±1℃);超纯水机(电阻率≥18.2MΩ・cm)。
- 试剂:14 种烷基酚标准品(纯度≥98%)、双酚 A 标准品(纯度≥99%);氘代内标(d16 - 壬基酚、d10 - 双酚 A,纯度≥99%);甲醇、乙腈(均为质谱纯);乙酸铵(色谱纯);甲酸(质谱纯);固相萃取柱活化试剂(甲醇、乙腈 - 水溶液)。
2.2 仪器参数优化(适配 TQ9120 特性)
2.2.1 色谱条件
- 流动相:A 相(0.1% 甲酸水溶液)、B 相(乙腈),梯度洗脱程序如下:
- 柱温:40℃(稳定保留时间,减少峰展宽);进样口:25℃(室温进样,避免目标物挥发);进样量:5μL(适配超高压系统,减少柱超载)。
2.2.2 质谱条件
- 电离源:ESI-(电喷雾负离子模式),喷雾电压 - 4500V,鞘气压力 35psi,辅助气压力 10psi,离子源温度 350℃。
- 监测模式:MRM 模式,每个目标物选择 2 组特征离子对(定量离子对 + 定性离子对),碰撞能量(CE)与去簇电压(DP)经优化后设定(如双酚 A:母离子 227.1m/z,定量子离子 211.1m/z,CE 18V;定性子离子 133.0m/z,CE 30V)。
- 扫描速度:2000Da/s(保障 14 种目标物与内标同时精准捕获),溶剂延迟:3min(规避溶剂峰干扰)。
2.3 样品前处理(参照 HJ 1249-2022 标准优化)
- 样品预处理:取 1000mL 水样,用 0.45μm 玻璃纤维滤膜过滤,去除悬浮颗粒物;加入 100μL 氘代内标溶液(浓度 10μg/mL),混匀后用甲酸调节 pH 至 3-4(增强目标物在 SPE 柱上的吸附)。
- 固相萃取活化与上样:Oasis HLB 柱依次用 5mL 甲醇、5mL 超纯水活化;将预处理后的水样以 5mL/min 流速过柱,富集目标物;过完柱后用 5mL 5% 甲醇水溶液淋洗,抽干柱体 30min 去除残留水分。
- 洗脱与浓缩:用 5mL 乙腈分 2 次洗脱,收集洗脱液;40℃氮吹至近干,用甲醇定容至 1mL,经 0.22μm 有机相滤膜过滤,待测。
2.4 标准曲线绘制
配制混合标准系列(0.1-100ng/L,含固定浓度氘代内标),按上述条件测定,以 “目标物浓度 / 内标浓度” 为横坐标,“目标物峰面积 / 内标峰面积” 为纵坐标,绘制标准曲线,要求相关系数 R²≥0.999。
3 方法验证(符合 HJ 1249-2022 要求)
3.1 线性范围与检出限
注:检出限基于 S/N=3 计算,定量限基于 S/N=10 计算,适用于地表水、地下水、生活污水等基质。
3.2 精密度与回收率
- 精密度:取地表水样品加标(10ng/L),平行测定 6 次,14 种目标物与双酚 A 的 RSD 为 1.8%-6.5%(TQ9120 的高稳定性四极杆保障重现性)。
- 回收率:在 0.5、5、50ng/L 三个加标水平下,回收率为 88.2%-105.3%,符合 HJ 1249-2022 中 80%-120% 的要求。
3.3 基质效应评估
采用基质匹配标准曲线法与溶剂标准曲线法对比,基质效应因子为 0.92-1.08(接近 1),表明经 SPE 净化后,水基质对检测结果影响极小(TQ9120 的 MRM 模式进一步抑制基质干扰)。
4 方法优势
- 高灵敏度适配:依托 TQ9120 的 fg 级检测能力,检出限低至 0.02ng/L,满足水质中痕量烷基酚与双酚 A 的监测需求。
- 高效净化:优化的 SPE 前处理流程,结合 Oasis HLB 柱高吸附容量,可有效去除水基质中干扰物质,降低基质效应。
- 快速分析:超高压色谱系统实现 22min 内完成 14 种烷基酚与双酚 A 的分离检测,较传统方法效率提升 30%。