环境内分泌干扰物(EDCs)是环境中普遍存在的一类化学物质,它可以改变人类和野生动物的内分泌系统,导致生殖、发育和行为异常,不仅影响人类健康和持续繁衍,也威胁到生物种族的存亡。类固醇类内分泌干扰物为EDCs其中之一,是由胆固醇合成的一类生物活性物质,具有类固醇类环,相对其他EDCs,有更强的内分泌干扰作用,与人工合成的化学物质相比,对生态环境影响尤其显著,在极低浓度下就会对生物体造成危害。在各种分析检测方法中,气相色谱-质谱联用法(GC-MS)以其很好的检测灵敏度和相对较低的运行成本一直受到环境中痕量有机污染物分析的青睐。然而类固醇类内分泌干扰物基本上都含有羟基官能团,极性较大,若直接用GC-MS分析,检测灵敏度差,需通过衍生化转化成极性较低、更易挥发且热稳定性好的衍生物,从而提高检测灵敏度和改善色谱峰形。本课题旨在重点研究环境中普遍存在且危害较大的4种类固醇类内分泌干扰物,雌激素酮(E1)、17-β-雌二醇(E2)、17-α-乙炔基雌二醇(EE2)、雌激素三醇(E3)中羟基的同步衍生化,通过使用不同的衍生化试剂及催化剂,控制与优化衍生化条件(衍生化试剂用量、加热温度、加热时间、反应溶剂)将E1、E2、EE2、E3中的羟基同步衍生化生成TMS衍生物(以BSTFA、MSTFA为衍生化试剂,TMSI、TMCS为催化剂),或生成TBS衍生物(以MTBSTFA为衍生化试剂,TBSI、TBCS为催化剂),并在优化的条件下,考察所选衍生化试剂及催化剂的衍生化效果及气相色谱-质谱的仪器检测灵敏度,绘制标准曲线,发展适用于同步衍生化E1、E2、EE2、E3的分析技术,以解决气相色谱-质谱联用分析类固醇类内分泌干扰物的瓶颈问题,为发展适用于水环境样品中低浓度类固醇类内分泌干扰物的监测分析方法提供技术保障。研究结果表明,在未衍生化时,各待测物浓度在1ng/μL时就均已检测不出。在本实验优化的衍生化条件下,以BSTFA和MSTFA为衍生化试剂可以把E1、E2、EE2、E3中的羟基全部TMS衍生化,相应地生成TMS-E1、di-TMS-E2、di-TMS-EE2、tri-TMS-E3,并取得理想的衍生化效果。因此BSTFA和MSTFA可以作为E1、E2、EE2、E3同步衍生化的衍生化试剂,以BSTFA为衍生化试剂时,EE2、E3的仪器检出限为5pg/μL,E1和E2的仪器检出限为1pg/μL。以MSTFA为衍生化试剂时,EE2、E3的仪器检出限为1pg/μL,E1和E2的仪器检出限可达0.1pg/μL,稍好于BSTFA。在TMS衍生化过程中,对于100μL浓度为0.01μg/μL标准混合溶液,BSTFA用量为25μL、MSTFA用量为20μL时可以达到最好的衍生化效果。加热在以BSTFA为衍生化试剂的衍生化过程影响不大,因此选择不加热;而对MSTFA有显著影响,主要是因为EE2的衍生化产物在加热过程存在转化,当在70℃加热30min时,衍生化效果最好。由于TMS衍生化反应比较快,催化剂作用不大,所以在TMS衍生化过程中不使用催化剂。TMS衍生化产物稳定性较好,在-20℃下放置48h后,RRF基本没有降低。吡啶在TMS衍生化过程中具有重要的作用,除了可以阻止di-TMS-EE2向TMS-E1、mono-TMS-EE2的转化,还起到溶剂的作用,但是甲醇、乙酸乙酯、丙酮和二氯甲烷不适合用作溶剂。在以MTBSTFA为衍生化试剂的TBS衍生化过程中,E1、E2经衍生化后生成了TBS-E1和mono-TBS-E2,E3没有被衍生化,而EE2被衍生化生成了TBS-E1,在尝试改变各种条件之后(包括试剂用量、加热温度、加热时间、溶剂、催化剂等),仍未能阻止EE2的衍生物向TBS-E1的转化。所以MTBSTFA不适合作为E1、E2、EE2、E3的同步衍生化试剂。对实验过程中出现的各标准物质及衍生化产物的质谱图进行了解析。