[發明專利]一種厭氧顆粒污泥中雌二醇含量的檢測方法

在審

• 申請號: 201711288909.1
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107976504A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 趙白航;陳潔;王占釗;孫琪
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01N30/06
• 分類號: G01N30/06;G01N30/08;G01N30/88
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張立改

技術領域

本發明涉及一種厭氧顆粒污泥中雌二醇含量的檢測技術，特別是涉及采用超聲萃取-固相萃取-氣相色譜-串聯質譜聯用技術對厭氧顆粒污泥中雌二醇含量的檢測方法，屬于污泥分析技術領域。

背景技術

雌二醇(17β-Estradiol，E2)作為一類典型的內分泌干擾物，在極低的濃度水平下(μg/l至ng/l)即可干擾人類和野生動物的內分泌系統，引發水生魚類雌雄同體、雄魚雌性化等現象。相關調查研究表明，雌二醇在污水廠出水、雨水、井水、湖泊、海洋、飲用水等水體中均有分布，對生態安全構成了潛在威脅。針對各類水體尤其是污水中雌二醇的去除研究已引起了許多國家的重視。

有研究表明，相比于好氧活性污泥法，厭氧顆粒污泥雖然也可以降解雌二醇，但卻表現出更明顯的吸附、積累雌二醇的傾向。由于剩余污泥常被填埋處理，亦可被作為肥料進行土地利用，污泥中吸附、積累的雌二醇有可能污染農作物及地下水，對人類健康造成潛在威脅，因此檢測厭氧顆粒污泥中雌二醇的含量具有重要意義。

由于厭氧顆粒污泥基質復雜，泥相中雌二醇含量的分析難度高于水相，因此，建立回收率高、重現性好、精確度高、易于操作的的厭氧顆粒污泥中雌二醇含量的檢測方法是研究的關鍵。超聲萃取具有效率高、時間短、簡單易行的特點，且萃取溫度低，適用于遇熱不穩定的雌二醇的萃取。固相萃取(SPE)技術是一種操作簡便、重復性好、回收率高的富集凈化技術，可以有效地實現分析物與干擾物的分離。對雌二醇含量進行儀器分析時，將氣相色譜(GC)與質譜(MS)聯用，可以極大地提高靈敏度與精確度、降低檢測限。

發明內容

本發明的目的是針對厭氧顆粒污泥基質復雜、前處理難度大、雌二醇痕量存在等問題，擬開發一種回收率高、靈敏度高、簡便易行、重現性好的分析技術，實現對厭氧顆粒污泥樣品中痕量雌二醇的定量分析檢測。

本發明的技術方案如下：

一種厭氧顆粒污泥中雌二醇含量的檢測方法，該方法包括如下步驟：

(1)污泥樣品萃取

對采集的污泥樣品進行冷凍干燥處理，以甲醇為萃取劑，使用超聲儀超聲萃取，將萃取液以甲醇/蒸餾水＝1:20(v/v)進行稀釋，離心(優選在10000rpm下離心10min)，收集上清液，重復兩次，將所得上清液合并；

(2)上清液凈化

將上述上清液經過真空抽濾后采用Waters公司Oasis HLB 3cc(60mg)固相萃取柱(SPE柱)凈化富集其中的雌二醇，采用乙酸乙酯將雌二醇從固相萃取柱上洗脫下來，加入內標物，經過氮氣吹干、衍生化后得到待測液；

(3)氣相色譜-串聯質譜聯用法分析雌二醇含量

利用氣相色譜-串聯質譜聯用法分析上述待測液中雌二醇含量，得到雌二醇與內標物峰面積之比；

優選：氣相色譜-串聯質譜聯用儀：Agilent 6890-5973氣相色譜-串聯質譜聯用系統(美國Agilent公司)。

色譜柱：Agilent HP-5MS色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm，美國Agilent公司)

氣相色譜柱箱溫度升溫程序：100℃保持1min，然后以10℃/min升至200℃，再以3℃/min升至300℃，最后在300℃保持10min。

質譜條件：接口溫度為280℃，離子源溫度為230℃。

(4)標準曲線的繪制，以內標法進行定量測定

所述的內標法標準曲線繪制：利用分析天平準確稱量雌二醇，溶于色譜純甲醇內，配制成系列濃度的雌二醇標準溶液，均加入內標物，使用步驟(3)氣相色譜-串聯質譜聯用對標準溶液進行分析，以雌二醇濃度為橫坐標，雌二醇與內標物峰面積之比為橫坐標進行回歸并得到標準曲線(如參考圖1)，用于計算待測樣品中雌二醇的量；圖2為雌二醇標準樣品的氣相色譜-串聯質譜譜圖。

(5)樣品及回收率的測定

采集待測厭氧顆粒污泥樣品，按步驟(1)對污泥樣品進行萃取，再按步驟(2)進行萃取液的凈化，最后用步驟(3)的氣相色譜-串聯質譜聯用方法進行樣品檢測，并與步驟(4)得到的標準曲線進行比較，通過換算最終得到待測污泥樣品中雌二醇的含量。

進一步優選步驟(3)待測液和步驟(4)標準液中內標物的濃度相同。

本發明所述的超聲萃取波頻為20kHz，超聲時間為15min。

本發明所述的內標物為雌二醇的同位素化合物氘代雌二醇。

本發明所述的固相萃取柱在使用前先依次用乙酸乙酯、甲醇、超純水過柱進行活化。