1、廢水(fishu)中微量甾體雌激素的檢測(jin c)摘要(zhiyo)：環境內分泌干擾物（EDCs）即環境雌激素能夠干擾機體內分泌的合成、釋放、運輸、代謝、結合等過程，可導致多種疾病的產生。EDCs污染目前已引起國內外學者的關注，并發展了很多檢測技術，本文主要介紹了氣相色譜（GC）、液相色譜（LC）、質譜（MS）以及其聯用技術在環境雌激素檢測領域的應用現狀。關鍵詞：環境內分泌干擾物，水生生物，氣相色譜法，液相色譜法Abstract：Environmental endocrinal disrupter (EDCs) which can interfere with the environmen

2、tal estrogens endocrine synthesis, release, transportation, metabolism, etc, and can cause various disease process. scholars both at home and abroad have paid great attention on EDCs pollution and developed detection technology, this paper mainly introduces the gas chromatography (GC), high performa

3、nce liquid chromatography (LC),and detection in the field of environmental estrogens detection application status.Keywords：EDCs，Aquatic organisms，GC，LC近年來，大量的研究結果表明環境中存在多種能模擬和干擾動物及人類內分泌機能的物質。這些外源性化合物進入機體后，干擾機體內分泌的合成、釋放、運輸、代謝、結合等過程。激活或抑制內分泌系統的功能，破壞機體內環境的穩定，對動物雌激素、甲狀腺素、幾茶酚胺、睪酮等呈現顯著的干擾效應。可導致生殖障礙、出生缺陷、發

4、育異常、代謝紊亂以及某些癌癥的發生。這以大類物質稱為環境內分泌干擾物1（Environmental Endocrine Disrupters, EEDs）。環境雌激素問題只是在最近幾年才引起世界關注，但由于環境雌激素問題與臭氧層破壞及溫室效應相提并論，足見對其重視程度。“環境內分泌干擾物”和“持久性有機污染物”是目前環境科學工程研究領域的兩大熱點，目前國際公約中所規定的12種首批列入控制的POPs物質即所謂“Dirty Dozen”均屬環境內分泌干擾物質的范疇2。環境雌激素的存在現狀、分類及危害 1.1 環境雌激素的存在現狀 最初(zuch)的環境激素物質是人工合成的作為醫藥品用的雌性激素，隨

5、后在工業生產中也得到廣泛應用。伴隨工業生產的發展(fzhn)，新的環境激素物質不斷合成。它在給人類帶來便利的同時，也出現了意想不到的負面影響。已知和懷疑(huiy)是環境激素的主要是人工合成的化學物質，如鄰苯二甲酸酯類3(Phthalate Acid Esters或Phthalate Esters，縮寫為PAEs，又稱酞酸酯)，全世界年生產量數百萬噸。它在工業上被大量用作塑料改性劑以增大塑料的可塑性和提高塑料的強度，少量用于農藥、涂料、香料和化妝品的生產。隨著塑料制品的廣泛應用，這類污染物己大量進入環境。另外，在用聚碳酸酯作襯漆的灌裝食物中也檢測出了 BPA4。由此可見，環境激素的污染幾乎無處

6、不在。 環境激素類污染物主要存在于空氣、水、食品和土壤中。其中，水中的環境激素主要來自于工廠排放的工業廢水，生活污水以及雨水。另外，醫療及醫藥品接觸也是環境激素類物質侵入人體的一個重要途徑。 1.2 環境雌激素的分類 1996年，美國環境保護局共列出了60種有內分泌紊亂作用的物質（即環境激素類污染物），美國疾病防治中心列出48種，世界野生動物基金會于1997年列出了68種。目前在美國化學文摘中登記的化學物質已超過2000萬種，進入環境的就有數萬種。研究證明，約有6070種環境化學污染物具有雌激素活性，數百種已被確定具有激素樣作用，它們均能干擾機體內分泌結構和功能產生各種毒效應5-6。 環境雌激

7、素的種類總的來說可分為內源性激素和外源性激素兩大類。內源性激素：主要由卵巢合成分泌，主要包括雌二醇、雌酮和雌三酮等，其中以雌二醇的活性最高。雄性和雌性動物體內都存在一定比例的雌、雄激素，它們都是由膽固醇衍生而來，可以相互轉變。外源性雌激素：是模擬雌激素作用的一類化學物質，在結構或功能(gngnng)上與內源性雌激素相似，可模擬或干擾內源性雌激素與受體的結合，又叫環境雌激素。可以分為人工合成雌激素、生物來源雌激素和環境化學污染物。 美國(mi u)Our stolen Future網站的具有(jyu)內分泌干擾效應的普遍污染物清單給出下面環境激素更詳細的劃分：農藥類：硫丹、五抓酚、滅蚊靈、毒殺芬

8、、西馬津、阿特拉津、三丁基錫化合物（TBT）、三苯基錫化合物（TPT)、氯氰菊酯、殺滅菊酯、高氰戊菊酯、除草醚、氟樂靈、滅多蟲、草不綠、艾氏劑、西草凈、狄氏劑、代森錳、代森鋅、殺草強、乙草胺、草胺等。工業原料及產品：多氯聯苯(PCB)、烷基苯酚(辛基苯酚、壬基苯酚)、雙酚A、2，4二氯酚、二苯丙酮(苯酞胺)、塑料制品中的鄰苯二甲酸酯類、苯乙烯二聚體和苯乙三聚體，食品工業用的抗氧化劑、去污劑和洗滌劑中的表面活性劑。金屬：鉛、鋸、汞。其它：二惡英類、苯并a芘、八氯苯乙烯等。人類在日常生產、生活中易接觸到的環境激素類污染物主要有以下幾類：醫藥、醫療品：乙烯雌酚(防止流產)、雌二醉、雙酚A(牙齒填料)

9、、口服避孕藥、家畜生長激素。食品添加劑：甲氧基異丁香酚、腸內酯、腸內酯酶、光雌激素類。塑料制品：雙酚A(嬰幼兒奶瓶、餐具、食品和飲料雄內防腐樹脂的原料等)、苯二甲酸酯類(塑料增塑劑、涂料、粘合劑、激光、印刷用油墨等)，苯乙烯類(苯烯樹脂主要成份，發泡苯乙烯杯和容器的原料等)。洗滌劑類：烷基苯酚類(表面活性劑、洗滌劑)。農藥及其降解物類：各類有機氯農藥、各類殺蟲劑、除草劑、滅菌劑、防腐劑等。重金屬：鉛、汞、錫(電鍍材料、顏料、電池、合金、玻璃、溫度計)。 1.3 環境雌激素的危害及對水生生物的毒性環境中內分泌干擾(gnro)物對人類和野生動物的危害主要是它導致生殖和發育方面的急性病可誘導癌癥的發

10、生。它可使許多野生動物的繁殖能力顯著下降，而且對人類的生殖健康產生潛在(qinzi)的威脅，如植物性雌激素一大豆異黃酮可引起女性月經紊亂。而外來雌激素可引起雄性生殖系統發育障礙(zhng i)，包括性腺發育不良、睪丸萎縮、睪丸和附睪重量減輕、生精細胞、支持細胞和間質細胞數目減少、精液質量下降、精子數減少甚至無精子和不育。調查顯示，在過去50年中，女性乳腺癌發病率增加了2倍，男性辜丸癌的發病率增加3倍，前列腺癌增加2倍，而在環境受到DDT、PCBs等污染的地區，野生動物腫瘤的發病率也比較高。此外，內分泌干擾物可導致免疫功能的下降，人類接觸PCBs、二惡英、DES、有機氯農藥等可影響機體的免疫功能

11、，表現為亢進或抑制，如生理濃度的雌激素可提高機體免疫力，劑量較大時則增加自身免疫性疾病的易感性。環境內分泌干擾物還可對神經系統產生毒效應，可引起人或動物出現行為、學習、記憶障礙，也可出現注意力、感覺功能和精神發育的改變7。有關環境雌激素在河流、湖泊、污水處理排放口以及生物體內的監測報道較多，并廣泛存在于水環境中8-14，環境雌激素對甲殼類動物性腺發育和生殖影響的研究較多，由于橈足類等性別分化受食物豐盛度的影響較大，0.1100 g/L的E2、雌酮、E3對橈足類的性比沒有明顯的影響15。以藻類為食的水蚤（Daphnia，枝角目）是水生生態系統中重要的無脊椎動物，是魚類、其它大型無脊椎動物的主要食

12、物之一，在水生生態系統的食物鏈中占有重要的地位。Dodson和Hanazato認為北美Mendot湖水蚤性別比例多年呈下降趨勢可能是由環境雌激素類物質引起的，水蚤在胚胎期暴露于0.510 g/L的除草劑阿特拉津、或DDT、甲氧氯和壬基酚等而導致性別向雄性化分化；暴露于0.5 mg/L已烯雌酚可導致第一代水蚤的蛻皮率下降，但對第二代的水蚤和成年個體均不受影響，具有雌激素活性的外源物質硫丹、酞酸二乙酯和PCB29會顯著延長水蚤完成4次蛻皮時間。20世紀90年代在美國的五大湖，發現爬行類和魚類動物的雌性化、生殖器怪異等繁殖異常的現象，后來美國佛羅里達州又發現短吻鱷（Alligator spp.）的孵

13、化率從90降到18，幸存的雄性鱷魚陰莖長度只有正常個體的75%，并且體內的睪丸酮含量顯著下降，而雌性的子宮及卵泡異常，排入水中的天然或人工合成的環境雌激素是導致這些現象的主要原因，同時野生青蛙畸形率增加的問題一直未能得到合理解釋16。環境雌激素一方面通過水體的傳遞(chund)并積累于生物體內，另一方面通過食物鏈的傳遞而發生作用，在生態系統中，環境激素通過生物濃縮、生物積累和生物放大等途徑增大(zn d)濃度，實現對生物和人類的更大危害，其中NP在淡水團集剛毛藻（Cladophora glomerata）、貽貝(y bi)（Mytilus edulis）、大西洋鮭魚（Salmo salar）、

14、九刺魚（Gasterosteus aculeatus）和蝦（Crangon crangon）體內的生物濃縮因子BCF值分別為10000、3400、280、1300和100；壬酚（NP）、雙酚A（BPA）和E2在河水、水生附著生物和底棲生物之間的生物積累與放大倍數在181200倍之間，而底棲生物相對的最大積累率可達106倍，環境激素通過食物鏈的生物放大作用比通過水體的傳遞對魚類等水生生物的危害更大17-18。二、環境雌激素的檢測方法研究進展環境內分泌干擾物在環境中的含量很低，通常為ng/L甚至pg/L級，這就需要采用微量及超微量環境監測分析技術。在現有的儀器分析技術中，氣相色譜-質譜(GC-MS

15、)法由于其可對多組分的物質同時進行定性和定量測定而且靈敏度高，是目前應用最廣泛的一種技術。對于那些難揮發和高溫下易分解的有機物，采用高效液色譜一質譜(HPLC-MS)技術是最有效的方法，尤其是對氯化苯氧基乙酸類除草氨基甲酸鹽類農藥等熱不穩定且難揮發、難氣化的污染物，使用LC-MS法進行測定已成為發展的主流。等離子發射光譜一質譜(IPC-MS)是目前痕量無機污染進行監測分析的最好手段，它的靈敏度很高，尤其是測定質量為100以上的元素時，敏度更高，檢出限更低。許多發達國家已把ICP-MS列為標準分析法，如日本已把ICP-MS分析水中的Cd、Pb列為標準分析方法。GC-MS、HPLC-MS和ICP-

16、MS種技術各以其特有的優點在痕量污染物的分析監測中發揮著重要作用，并稱為“MS兄弟”19。此外，對環境內分泌干擾(gnro)物的監測技術還有高效毛細管電泳(HPEC)法、超臨界流體(lit)色譜法(SFC)、生物傳感器測定法，這些技術(jsh)由于其儀器設備昂貴、費用較高因而限制了使用。2.1 氣相色譜（GC）法 進行GC檢測前樣品需要濃縮、凈化等前處理。方法有溶劑萃取、固相萃取、固相微萃取(SPME)等。對于多氯聯苯類環境干擾物的測定20，國內外許多研究采用了毛細管柱GC-ECD法。先將樣品通過堿解、酸洗、萃取、凈化、濃縮、脫硫等步驟處理，再用毛細管柱GC-ECD儀進行定性和定量測定。這個方

17、法定性準確、定量良好，具有較好的回收率，對于檢測水樣中各同系物的檢出限為0.01-0.08 ng/L，土壤樣品中為0.003-0.03 g/kg，可以應用于上壤、沉淀物、水樣、油樣等環境樣品中多氯聯苯類化合物的測定。 胡偉21等利用氣相色譜儀配以玻璃毛細管柱，以三氟乙酸醉等為衍化劑，對雌二醇的測定方法進行了研究。從衍生化條件、程序升溫范圍、氣化溫度對結果的影響討論了最佳測定條件。氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)法結合了GC、MS的兩者之長，定性能力強，靈敏度高，選擇性好能適應待測環境內分泌千擾物種類繁多的需求。美國EPA和日本JIS規定的自來水、廢水中有機污染物的系列標準分析方法中，幾乎絕大部

18、分有機污染物的分析都是使用GC或GC-MS法。郭志峰22等人早在1997年就報道了用GC-MS測定雞蛋中的乙烯雌酚，但當時其方法的檢測限為0.05ppm。Lusrosn23等運用GC/MS/MS分析了瑞典的一個生活污水處理廠的污水。在水中發現了雌激素17a一乙炔基雌二醇(4.5ng/L)、雌酮(5.8ng/L)、17B一雌二醇(1.1ng/L)以及雙酚A(490ng/L)。其中乙炔基雌二醇對于魚類超標45倍。李培霞利用固相萃取氣相色譜質譜(SPE-GC-MS)和GC/FDI的方法分析了武漢市路咖山地區廣八路居民生活污水、武漢大學校內的自來水以及某公司派送的瓶裝水中9種內分泌干擾物(包括4種雌激

19、素、2種烷基酚、2種酞酸酷和雙酚A，其分子結構見圖1)的含量，以了解該地區水中的EDCs水平及污染狀況。 圖1 9種化合物的分子結構(fn z ji u)2.2 液相色譜(s p)（LC）法目前(mqin)用于 HYPERLINK 監測環境中痕量雌激素的方法是衍生-GC/MS法。由于衍生-GC/MS法操作繁雜，衍生率變化大等原因，實際應用起來比較困難.Maria等建立了幾種典型的雌激素的LC/MS分析法，但到目前為止僅僅停留在標準樣品的檢測，應用到環境中痕量雌激素分析還有待進一步的完善。目前，液相色譜法應用最多的是高效液相色譜（HPLC）法。HPLC的應用極為廣泛，包括藥物分析、臨床診斷、生命

20、科學、食品安全、環境檢測等領域，HPLC都已發揮作用，并將繼續發揮重要的作用。張蘊暉24等運用反相HPLC測定了人體生物樣品(血清、精液、脂肪)中3種鄰苯二甲酸醋的含量，同時將測定結果與血清中有關激素水平及精液常規指標進行了相關性分析，結果顯示鄰苯二甲酸醋存在于人體組織中，并可影響人類的精液質量。 林奕芝25等建立HPLC法測定肉與肉制品中-雌己醇、炔雌醇、己烯雌酚、雙烯雌酚、己雌酚、戊酸雌二醇、苯甲酸雌二醇、炔雌醚殘留量的方法。樣品經甲醇超聲萃取、離心，提取液濃縮后過濾，進高效液相色譜分析。用HPLC方法檢驗肉制品中殘留雌激素檢出限6ng，具有靈敏、準確、精密、樣品處理簡單、無雜質干擾等優點

21、。林春曉26等采用C18小柱萃取反向高效液相色譜法測定保健食品中的雌二醇和雌三醇的含量，克服了保健食品成分復雜、保留時間較短時容易受到雜質干擾的缺點，確立了HPLC的檢測體系。Cai27等使用HPLC法對水環境中痕量鄰苯二甲酸醋進行分析，其應用多微孔碳粒填充柱進行固相萃取，用乙腈洗脫，經過HPLC-DAD檢測，檢出限為0.18-0.86 ng/ml。Katsumta28等利用一種經特殊材料固定的硅膠柱對水樣中的鄰苯二甲酸醋進行HPLC前處理，此固相萃取柱可重復使用，樣品回收率穩定，此法測定的檢出限也達ng/ml級。林雪霞29等建立(jinl)了超聲波-超高效液相色譜快速(kui s)測定護手霜

22、中5種雌激素（雌酮、雌二醇、苯甲酸雌二醇、美雌醇、炔雌醇環戊醚）的分析方法。研究了萃取溶劑、萃取時間對萃取效果的影響(yngxing)，明確了流動相流速及色譜柱柱溫等檢測條件。化妝品以乙腈和水(20：80)為提取溶劑進行超聲波萃取后用C18色譜柱分離，乙腈和水溶液為流動相，梯度洗脫，10min內完成5種雌激素的分離與檢測。方法的檢出限為0.016-0.031g/mL，相對標準偏差均小于5.0%（n=3）。化妝品的加標回收率在85%-95%之間。方法簡單快速、靈敏度高、分離效果好，滿足化妝品中雌激素分析的需要。2.3 其他光譜方法 對于重金屬類環境內分泌干擾物Pb、Cd和Hg等離子的檢測，目前以

23、原子吸收法、原子熒光法為基本方法。Hg的測定，我國也有冷原子吸收法、雙硫蹤分光光度法、氫化物發生-原子吸收光譜法以及原子熒光法等方法。電感藕合等離子體發射光譜-質譜(ICP-MS)已被廣泛應用于痕量無機化合物分析，是超痕量、多元素同時分析的重要手段。與傳統方法相比，靈敏度高出2-3個數量級，并且可以做同位素分析。黃志勇等人30建立了用微柱流動注射與電感藕合等離子體質譜聯用的同位素稀釋分析方法。在優化條件下鉛的檢出限為0.22n咖L，對標準水樣和加標海水的測定結果表明，方法的回收率分別為104.0%和94.8%。該法具有同位素稀釋測量準確度高、操作簡便的優點，能實現在線分離、富集和測定，及減少樣

24、品處理引入污染等特點，可應用于生物、環境等高鹽樣品中鉛的在線分離測定。結論(jiln)對于環境(hunjng)雌激素的檢測還有生物學方法、細胞學方法和分子生物學方法。本文主要介紹了化學儀器分析法測定(cdng)環境中雌激素的方法。其中最常用的方法是氣相色譜-質譜法和高效液相色譜法。由上述介紹可以看出，現代分析技術中，只有GC、LC和質譜結合的技術能在EDCs的分析方面提供高的靈敏性和有效的檢測。其中GC/MS聯用技術在環境內分泌干擾物的檢測方面發揮著重要的作用，成為目前環境EDCs檢測中不可缺少的工具。GC-MS方法在檢測藥物時具有其獨特的優點，但其使用時儀器的專用性強，使用的技術性要求高，測

25、定樣品的成本也較高。參考文獻1王一梅等.環境(hunjng)雌激素的研究現狀-環境(hunjng)雌激素對生物體的影響J.公共衛生與預防(yfng)醫學,2009,20(1):578-590.2http:/ www.China.POP.3Betlej L.K.，Popp P.，Janoszka.，Paschke H.2001.Solid-phase microextraotion of Phthalates from water. J . Chromatogr . A，938(l-2):93-101.4Jonathan N.B.Steitnnetsz R. Xenoestrogens: The

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