引言：全球范圍內的藥品消耗量很高，而且由于醫(yī)療衛(wèi)生條件的改進和平均壽命的延長，這個數量將持續(xù)增加。大量的藥物及其代謝物被人類排出體外，進入污水處理廠，這些物質在污水處理廠未被*處理掉而最終留在了環(huán)境中。這些藥物殘留會對水陸生態(tài)環(huán)境產生負面影響。美國地質調查局（USGS）最近的一項研究發(fā)現 80% 的溪流水樣中存在化學污染物，而類固醇是最常檢測到的一類化合物。這些類固醇在很低的濃度就能引起生物學反應，包括雄性魚的雌性化。加拿大一項延續(xù)七年的全湖實驗表明，某魚種持續(xù)接觸類固醇17a-炔雌醇中會導致湖中該魚種幾乎滅絕 [1]。這些類固醇也有可能進入食物鏈以及飲用水中。歐盟水框架指令（2000/60/EC）[2] 提倡合理利用水資源，包括長期減少廢水污染物如類固醇排放到水環(huán)境中。指令的實施需要一個靈敏、準確且可靠的檢測方法來支撐。本文介紹了 2000/60/EC 指令中化學研究項目的部分內容，即采用配置 iFunnel 技術的 Agilent 6490 三重四極桿液質聯用系統(tǒng)對類固醇的高靈敏度檢測方法進行優(yōu)化。該儀器可獲得比以往儀器更低的檢測限，從而使得在傳統(tǒng)流速下就可以獲得介摩級（zeptomole）的靈敏度，這使它成為重點藥物分析應用的理想選擇，如環(huán)境中類固醇的檢測。

雖然早先的質譜儀器已經開發(fā)了類固醇檢測和定量分析的液質聯用的方法，但是，為了獲得最高的靈敏度還必須在 6490 三重四極桿液質聯用系統(tǒng)上對已有的方法進行優(yōu)化。使用優(yōu)化的參數檢測廢水中幾種類固醇化合物，可以實現廢水中低于 1 ng/L（萬億分之一）的檢測限。

實驗部分試劑和標準品乙酸乙酯、乙腈、異丙醇、環(huán)己烷和甲醇均為 HPLC 級或 glassdistilled 級。鹽酸（37%）和氨水（30%）均為分析純。硝酸銅是通用級別試劑或者更高純度。水為 HPLC 級或者 Elga 高純水。聚苯乙烯二乙烯苯固相萃取（SPE）小柱（200 mg）購自 Baker公司。GF/D 玻璃微纖維濾紙購自 Whatman 公司（Kent，UK）。雌酮、雌二醇和炔雌醇的乙腈溶液（濃度均為 100 mg/L）購自QMX Laboratories 有限公司（Thaxted，UK）。取一定量的上述三種溶液分別加入到甲醇中制成濃度為 1.0 mg/L 的校正標。用甲醇/水（10:90）稀釋成濃度為 1、2、5 和 10 µg/L 的校正混標。這些混標中還包含 2 µg/L 的內標溶液。作為內標的氘代雌酮-D4、雌二醇-D5 和炔雌醇-D4 購自 QMX 實驗室。各內標物先分別制成 100 mg/L 的乙腈溶液，再用甲醇稀釋 制 成 1.0 mg/L 的 內 標 混 合 溶 液 ， 并 進 一 步稀釋 成0.1 mg/L 的甲醇溶液。

儀器通過配備 100 µL 定量環(huán)的 Agilent 1260 Infinity 液相色譜系統(tǒng)與采用 iFunnel 技術的 6490 三重四極桿液質聯用系統(tǒng)來實現方法 優(yōu)化和廢水分析。通過連接于色譜柱和霧化器之間的三通閥上的另一個外部泵來實現柱后加入 0.1% 的氨水溶液。儀器條件見表 1。樣品采集、制備和凈化用 2 L 的棕色玻璃瓶采集樣品，同時加入 2 mL 濃鹽酸和 0.5 g 硝酸銅，并于 10 °C 以下儲存。對此保存條件下樣品的穩(wěn)定性進行14 天連續(xù)考察。樣品提取后，提取物分析前在防爆冰箱中至少可保存 4 周。每個樣品在萃取之前都要用 GF/D 濾紙過濾。1 L 樣品中加入20 µL 內標混合溶液。100 mL 未經處理的污水樣品中加入 900 mL水和 20 µL 內標混合溶液。樣品采用已依次用乙酸乙酯（5 mL）、甲醇（5 mL）和水（3 mL）活化過的 SPE 小柱進行萃取。萃取柱上加樣 250 mL，并依次用 3 mL 60% 甲醇和 3 mL 水進行淋洗。萃取柱真空干燥 40 min 后，用 4 mL 的乙酸乙酯洗脫。樣品瓶置于 45 °C 的加熱塊上，洗脫液隨著空氣流蒸發(fā)，最后殘渣用250 µL 的環(huán)己烷/異丙醇（95:5）復溶。萃取物用正相色譜法進行純化，收集保留時間 5.8-8.6 min 的洗脫液。色譜條件如下：儀器：Agilent 1100 系列液相色譜儀；色譜柱：安捷倫 ZORBAX Cyano 色譜柱（部件號 883952-705），4.6x 150 mm，5 µm；柱溫：55 °C；等度分離；流動相：環(huán)己烷/異丙醇（95 : 5）；流速：1 mL/min。樣品瓶置于 45 °C 的加熱塊上，洗脫液隨著空氣流蒸發(fā)，殘渣用 250 µL 的甲醇/水（90 : 10）復溶。最后得到終體積為 250 µL 的溶液，濃度相當于起始濃度的1000 倍。因此，校準標準溶液相當于原始濃度為 1、2、5 和10 ng/L。

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結果與討論分析參數的優(yōu)化雖然已經有用老型號的儀器分析類固醇的方法，但是為了充分利用采用 iFunnel 技術的安捷倫 6490 三重四極桿液質聯用系統(tǒng)靈敏度，這些方法參數必須進行優(yōu)化。為此以在 6460 三重四極桿液質聯用系統(tǒng)上開發(fā)的方法作為基礎進行參數的優(yōu)化。碰撞池加速電壓（CAV）是優(yōu)化產物、檢測和離子定量的關鍵參數。圖 1 表明當加速電壓由 5 V 變?yōu)?2 V 時，配制成標準校正溶液的 3 種類固醇物質的響應值顯著增加。

倍增管電壓（即 EMV 增益）是顯著影響響應值的另一個參數。以100 V 的步長從 100 V 遞增到 400 V，整個范圍內的響應值增加了14 倍。當倍增管電壓超過 400 V 時，響應值仍會繼續(xù)增加，但信噪比保持不變甚至降低。實驗發(fā)現最佳的電壓值約為 200-300 V（圖 2）。