摘要： 本應用簡報基于最近的論文[1]，介紹了基于液相色譜-串聯四極桿質譜聯用技術同時測定海水和海底泥中 22 種常見有機磷酸酯類 (OPEs) 阻燃劑的方法。海水中的 OPEs 經過極性修飾的 Agilent Bond Elut PPL 反相聚合物固相萃取柱富集和凈化后，通過同位素稀釋法進行定量。在 0.5–100 ng/L 的濃度范圍內，大部分 OPEs 的線性響應良好，線性相關系數高于 0.99。海水中 OPEs 的方法檢測限在 0.0003–0.79 ng/L 之間；低、中、高三個加標水平下的加標回收率和相對標準偏差分別在 51.8%–123.0% 和 0.7%–13.6% 之間；海底泥中 OPEs 的方法檢測限在 0.0001–0.02 µg/kg 之間，加標回收率和相對標準偏差分別在52.1%–118.1% 和 1.5%–12.0% 之間。結果表明，該方法靈敏、準確、可靠，可以滿足環境海水與海底泥樣品中痕量 OPEs 檢測的要求。

前言：有機磷酸酯 (Organophosphate esters, OPEs) 是由磷酸基團的氫被取代而形成的一類化合物，因其具有良好的阻燃性和延展性，常作為阻燃劑、增塑劑添加至塑料制品、紡織品、電子設備、建筑材料以及家具裝飾材料等中。目前常用的 OPEs 類阻燃劑超過 20 種[2,3]。近年來，鹵系阻燃劑由于對環境的嚴重危害而逐步受到限制，OPEs 類阻燃劑的用量逐年增加，其對生態環境和人類健康的影響日益受到人們的關注。有研究表明，OPEs 具有致癌性、神經毒性和生殖毒性[4,5]。OPEs 已經普遍存在于環境水體、底泥、土壤和生物體內中，但在海水和海底泥中的檢測和對海洋環境和生態的影響所知不多，需要開展更廣泛、更深入地研究。因此，亟需建立一種適用于檢測海水和海底泥中 OPEs 的簡單、全面、高效的方法，以評價 OPEs 對海洋環境的污染狀況。OPEs 的檢測方法主要包括氣相色譜法 (GC)、氣相色譜-質譜法(GC-MS)、液相色譜-質譜法 (LC-MS) 等[3,6,7]。其中液相色譜-串聯四極桿質譜法 (LC-MS/MS) 的優勢在于靈敏度和選擇性高，特別適用于分析復雜海水和底泥中分子量較大、不易揮發的 OPEs。本文將固相萃取技術與液相色譜-串聯四極桿質譜相結合，建立了一種同時檢測海水和海底泥中 22 種 OPEs 的分析方法。該方法簡單、準確、基質干擾較少且回收率高，*滿足海洋環境中OPEs 的分析要求。

實驗部分： 試劑和樣品實驗用甲醇、甲酸、乙腈、乙酸乙酯為色譜純（美國 Fisher 公司）；實驗用水為經 Milli-Q 系統凈化的超純水（電阻率 18.2 MΩ）。各種 OPEs 標準品及同位素標準品購自美國 AccuStandard 公司（100 µg/mL，以甲苯或異辛烷作為溶劑），配制工作液時，準確吸取一定量標準儲備液，用氮氣緩慢吹干，經甲醇重新定容后使用。實驗用海水樣品在取樣后放入容器并冷藏于 4 °C 的冰箱中，底泥樣品在烘干后經粉碎過篩放入容器中備用。儀器和設備采用 Agilent 1290 Infinity 液相色譜/Ultivo 三重四極桿液質聯用(LC/MS/MS) 系統；Agilent Vac Elut 20 位固相萃取裝置。其它設備：3K-15 離心機（美國 Sigma 公司）、氮吹儀（普立泰科公司）、渦旋混勻器（德國 IKA 公司）、Milli-Q 超純水裝置（美國Millipore 公司）。在樣品前處理中采用 Agilent Bond Elut PPL 反相聚合物固相萃取柱 (200 mg, 3 mL)、Bond Elut Plexa (200 mg, 3 mL) 和 Bond ElutC18 (500 g, 6 mL)，Bond Elut 儲液管 (60 mL)。色譜柱采用了 Agilent Zorbax Eclipse plus C18 (2.1 × 100 mm,1.8 μm)、Agilent Poroshell EC-C18 (2.1 × 150 mm, 2.7 μm) 和Agilent Zorbax SB-Aq (2.1 × 150 mm, 1.8 μm)。樣品前處理準確量取 500 mL 海水樣品，靜置沉降后取上層清液，向其中加入 10 µL 1 µg/mL 混合內標液以及 50 mL 甲醇，混合均勻，待過柱。Bond Elut PPL（200 mg, 3 mL，部件號 12105005）柱在使用前用 3 mL 乙酸乙酯淋洗，開啟固相萃取裝置 3 min，將其抽干，然后用 3 mL 甲醇和 3 mL 水依次活化小柱，小柱上方用適配器連接 Bond Elut 60 mL 儲液管（60 mL，部件號 131005）上海水樣品，保持流速 5–8 mL/min；上樣結束后用 10 mL 10% 甲醇水淋洗；開啟固相萃取裝置 3 min，將小柱抽干；然后用 6 mL乙酸乙酯洗脫，收集全部洗脫液；氮吹至近干，用甲醇定容至1 mL，進 LC-MS/MS 進行檢測。準確稱取 5.0 (±0.05) g 海底泥樣品，向其中加入 10 µL 1 µg/mL混合內標液，渦旋混合均勻；再加入 10 mL 乙腈并渦旋 1 min，超聲提取 10 min；在 8000 r/min 下離心 5 min，取上清液加入50 mL 空離心管中；然后加入 10 mL 乙腈重復萃取一次，合并乙腈提取液，在 40 °C 下氮吹濃縮至 2 mL；加入 8 mL 水，渦旋混合均勻；過 Bond Elut PPL 柱，控制流速為 1–2 mL/min。其它操作與海水樣品前處理操作相同。

液質分析條件色譜柱： Agilent ZORBAX SB-Aq, 2.1 × 150 mm, 1.8 µm，部件號 859700-914柱溫： 40 °C進樣量： 2 µL流動相： A) 0.1% 甲酸水溶液 B) 甲醇流速： 0.3 mL/min梯度程序： 時間 (min) B (%)0 5010 6212 7022 7527 10032 100后運行時間： 5 min質譜分析條件離子模式： ESI，正離子模式干燥氣溫度： 250 °C干燥氣流速： 6 L/min鞘氣溫度： 350 °C鞘氣流速： 11 L/min霧化器壓力： 30 psi毛細管電壓： 3000 V噴嘴電壓： 0 V多反應監測 (MRM) 采集參數：見表 1

結果與討論：質譜與色譜條件的優化首先在正離子模式下進行質譜掃描以得到目標化合物的 [M+H]+ 母離子，然后分別優化毛細管碎裂電壓和碰撞電壓，使碎片離子強度盡可能高。最終選擇離子強度最高和次高的碎片離子，分別用于化合物的定量和定性確認。優化后的各參數見表 1。確定質譜參數條件后，由于存在 TPrP/TiPP、TnBP/TiBP 和o-TCP/m-TCP/p-TCP 三對同分異構體，因此選取 Agilent ZorbaxEclipse plus C18、Poroshell EC-C18、Zorbax SB-Aq 三種色譜柱以及水/甲醇、水/乙腈兩種流動相體系，考察不同分離體系的分離效率。選擇 Zorbax SB-Aq 色譜柱和 0.1% 甲酸水溶液/甲醇體系進行分離，經梯度優化后，所得典型色譜圖如圖 1 所示，各組同分異構體基本實現了基線分離。對于海水和生物樣品等復雜基質，當目標化合物流出色譜柱后，采用純甲醇繼續沖洗5 min，使殘留基質盡可能流出色譜柱。

海水樣品萃取凈化條件的優化本方法中涉及的各種 OPEs 化合物包括從強極性小分子 TMP 到非極性較強的化合物 TFHP，理化特性差異較大。考慮到海水中的基質干擾物質主要為鹽類，并且海水中的痕量目標化合物的檢測限要求苛刻，因此需要對 OPEs 進行富集。傳統的液液萃取方法主要依靠手動操作，耗時較長，因此本研究考慮使用反相固相萃取柱進行萃取和富集，且評估了不同聚合物反相固相萃取柱 Bond Elut PPL 和 Plexa (200 mg, 3 mL) 以及硅膠基體反相柱 Bond Elut C18 (500 mg, 6 mL) 的性能。將 10 mL 水加入一定量的代表性 OPEs 標準品中，參考安捷倫應用文獻[8] 采用甲醇:乙腈 (50:50, V/V) 進行洗脫，然后根據 OPEs 的回收率來選擇合適的固相萃取小柱。從圖 2 中可以看出，采用 Bond ElutPPL 使大多數化合物均獲得了良好的回收率，但是仍然需要優化洗脫條件以改善幾種 OPEs 的回收率。

考慮到回收率較低的化合物具有強的非極性，參考安捷倫應用文獻[8] 嘗試不同的上樣溶劑和洗脫溶劑來優化 Bond Elut PPL 對OPEs 的保留和洗脫。首先采用洗脫體積 5 mL，從丙酮-乙酸乙酯(1:1)、正己烷-二氯甲烷 (1:1)、乙腈-甲醇 (1:1)、乙腈、5% 氨化乙腈和乙酸乙酯中篩選出合適的洗脫溶劑，然后進一步優化洗脫體積。最終確定采用 6 mL 乙酸乙酯，能夠使大多數 OPEs 化合物獲得可接受的回收率結果，結果如圖 3 所示。采用超純水作為上樣溶劑評價基質。分別在 500 mL 水樣中分別加入 25、50、75、100 mL 甲醇過 PPL 柱時，發現加入 50 mL甲醇時使部分非極性 OPEs 的絕對回收率得到較大程度的改善。當甲醇含量過高時，多種化合物在 500 mL 的上樣體積下會發生不同程度的穿漏，部分極性較強的 OPEs 的回收率極低，結果如圖 4 所示。最終選擇在 500 mL 水中加入 50 mL 甲醇混合后上樣（甲醇含量約 10%）。

結論本文采用液相色譜-串聯四極桿質譜法結合同位素稀釋法同時測定海水與海底泥中 22 種常見有機磷酸酯類阻燃劑。該方法可有效富集并去除基質干擾，靈敏度高，線性范圍寬。針對海水樣品，各種 OPEs 化合物的回收率結果均在 52.1%–118.1% 之間，相對標準偏差均小于 12.0%；在底泥中各種 OPEs 化合物的回收率結果均在 52.1%–118.1% 之間，相對標準偏差均小于 12.0%，方法整體回收率和精密度均滿足準確定量要求，適用于分析海水和海底泥中的痕量 OPEs。