[发明专利]一种污泥中痕量雌激素含量的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥中痕量雌激素的检测技术，特别是涉及一种采用液相色谱-串联质谱联用技术对污泥样品中痕量雌酮和17β-雌二醇含量的检测方法。

背景技术

由人与动物卵巢分泌的天然雌激素雌酮(Estrone，E1)和17β-雌二醇(17β-Estradiol，E2)，会随着粪尿排放进入污水处理系统中。同时，畜禽粪便中的雌激素会通过堆肥施用或地表径流进入水体底泥中。雌激素的排放是不可避免的，近十年来雌激素作为典型的内分泌干扰物受到广泛关注。有关鱼类生殖异常现象的研究结果表明，污水处理厂受纳水体中所含ng/L浓度水平的雌激素是导致鱼类雌性化生殖异常现象的主要原因物质。欧美等国对多家污水处理厂雌激素浓度及去除效率的调查结果显示，在污水处理厂出水及受纳水体中残留着ng/L浓度水平的雌激素，表明污水处理厂不能有效去除进水中的雌激素。

污水处理厂剩余污泥经脱水后通常采用填埋处理，污泥中吸附的雌激素可随地表径流等过程进入土壤环境，甚至污染地下水，具有潜在的生态风险。因此测定污泥中雌激素的含量，对污水处理系统中雌激素的控制和生态风险评价，具有重要意义。

污泥中雌激素的含量与污水处理工艺、污泥性质及有机质含量等因素有关。由于污泥样品基体复杂，样品前处理技术在雌激素检测中起着重要的作用，如何高效地从污泥样品中提取雌激素成为了痕量雌激素的分析瓶颈。在对污泥中雌激素的提取方面，单独采用快速溶剂萃取法或超声波萃取法等虽然具有分析时间短、有毒溶剂使用量少、萃取效率高等优点，但仍然存在回收率低、重现性差等缺点。近年来，雌激素的仪器检测技术有了很大的提高，如气相色谱-质谱联用(GC/MS)、气相色谱-串联质谱联用(GC/MS/MS)、液相色谱-质谱联用(LC/MS)、液相色谱-串联质谱联用(LC/MS/MS)等，具有较高的灵敏度和精确度。因此，建立回收率高、重现性好、精确度及精密度高的污泥中痕量雌酮和17β-雌二醇分析方法，成为研究的关键。

发明内容

本发明的目的是针对污泥样品基体复杂，雌激素痕量存在，前处理技术难度大等问题，拟开发一种回收率高、灵敏度高、准确、快速的分析技术，实现对污泥样品中痕量雌酮和17β-雌二醇的定量测定。

本发明的技术方案如下：

一种污泥中痕量雌激素含量的检测方法，该方法包括如下步骤：

(1)污泥样品预处理

取1g经冷冻干燥后污泥样品，加入0.5mL1.5×10^-3mol/L的NaN₃溶液，搅拌均匀后风干；向上述干燥后的污泥样品中加入10mL丙酮振荡30min后，在2000rpm下离心30min，收集上清液，重复两次；离心后的污泥样品风干后，采用快速溶剂萃取仪进行萃取，萃取剂为丙酮，其溶剂量为120-140mL，萃取液与上述两次振荡离心后的上清液合并混匀得到提取液；快速溶剂萃取条件为：温度60℃，压力1500pis，静态提取2次，各8min；Waters公司的HLB固相萃取柱的活化顺序为：5mL色谱纯乙酸乙酯、5mL色谱纯甲醇及10mL超纯水，流速为1mL/min；取50mL提取液加入1000mL蒸馏水后混匀，采用已活化的固相萃取柱对该混合液进行固相萃取富集，控制流速为3mL/min；萃取结束后真空抽干HLB柱5min，以去除水分；利用2×3mL乙酸乙酯洗脱HLB柱，洗脱液收集于10mL玻璃离心管中，控制流速为1mL/min；洗脱液在氮气流下缓慢吹干，加入200μL乙腈/水(v/v)＝1∶1，漩涡混合后冷藏待测。

(2)利用液相色谱-串联质谱联用分析雌激素浓度

色谱柱：Nova-Pak C18，3.9mm×150mm×4μm；

梯度洗脱：采用甲醇和pH＝10的氨水为流动相，甲醇的比例在0-1.2min内由15％升到70％，1.2-2.0min内升到90％，2.0-3.0min内升到98％，3.0-6.1min维持在98％，6.1-6.2min内降至15％，6.2-10min内维持在15％，以上百分比均为体积百分比；

(3)标准曲线的绘制，以外标法进行定量测定

(4)样品的测定

采集待测污泥样品，按步骤(1)对污泥样品进行预处理，再按步骤(2)进行液相色谱-串联质谱联用检测，并与步骤(3)得到的标准曲线比较，通过换算最终得到待测污泥样品中雌激素的含量。

本发明所述的方法还包括：采用同样的污泥样品，采用浸泡加标方式按0.5ng/g的添加量加入标准溶液，进行上述预处理并测定雌酮和17β-雌二醇含量，进行回收率计算；