引言：全球范圍內(nèi)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(shù)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(zhì)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(chǎn)生負面影響。美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）最近的一項研究發(fā)現(xiàn) 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(nèi)容，即采用配置 iFunnel 技術的 Agilent 6490 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)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(zhì)譜儀器已經(jīng)開發(fā)了類固醇檢測和定量分析的液質(zhì)聯(lián)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(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)上對已有的方法進行優(yōu)化。使用優(yōu)化的參數(shù)檢測廢水中幾種類固醇化合物，可以實現(xiàn)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(nèi)標溶液。作為內(nèi)標的氘代雌酮-D4、雌二醇-D5 和炔雌醇-D4 購自 QMX 實驗室。各內(nèi)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(nèi) 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(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)來實現(xiàn)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(xiàn)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(nèi)標混合溶液。100 mL 未經(jīng)處理的污水樣品中加入 900 mL水和 20 µL 內(nèi)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(shù)的優(yōu)化雖然已經(jīng)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(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)靈敏度，這些方法參數(shù)必須進行優(yōu)化。為此以在 6460 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)上開發(fā)的方法作為基礎進行參數(shù)的優(yōu)化。碰撞池加速電壓（CAV）是優(yōu)化產(chǎn)物、檢測和離子定量的關鍵參數(shù)。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(zhì)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(shù)。以100 V 的步長從 100 V 遞增到 400 V，整個范圍內(nèi)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(xiàn)最佳的電壓值約為 200-300 V（圖 2）。