室内灰尘中硝基芳香族化合物的首次发现：基于MAE-SPME-GC-MS/MS的硝基酚、硝基愈创木酚及硝基邻苯二酚测定技术

本研究首次开发了利用微波辅助萃取（MAE）结合固相微萃取-气相色谱串联质谱（SPME-GC-MS/MS）测定室内灰尘中硝基酚类（NPs）、硝基愈创木酚类（NGs）和硝基邻苯二酚类（NCs）的分析方法，填补了该基质中硝基芳香族化合物（NACs）检测的空白，为评估人体健康暴露风险提供了关键技术支撑。

　　

Highlight

化学品、材料与设备

4-硝基酚（4-NP）、2-甲基-4-硝基酚（2-Me-4-NP）、2,4-二硝基酚（2,4-DNP）、3,4-二硝基酚（3,4-DNP）、4-硝基愈创木酚（4-NG）、5-硝基愈创木酚钠盐（5-NG）、4-硝基邻苯二酚（4-NC）和2,6-二甲基-4-硝基酚（2,6-diMe-4-NP）购自Merck公司（意大利米兰）。4-甲基-5-硝基邻苯二酚（4-Me-5-NC）和4-甲基-2,6-二硝基酚（4-Me-2,6-DNP）购自Santa Cruz Biotechnology公司（美国达拉斯）。同位素内标物4,6-二硝基-2-甲基-d₃-酚（2-Me-4,6-DNP-d3, 98.1%-d3）和4-硝基酚-d₄（4-NP-d4, 99.0%-d4）则来自Cambridge Isotope Laboratories（美国安多弗）。

分析物衍生化

目标分子的羟基基团经过衍生化处理，以改善色谱行为并提升分析灵敏度。初步试验采用常规乙酸酐（AA）在碱性条件（5% w/v碳酸钾）下进行衍生，这是酚类化合物的经典处理方式。然而，AA衍生化产物的质谱不仅碎片化程度高，且特异性低——其基峰为m/z 43离子，而分子离子峰强度微弱。相比之下，氯甲酸烷基酯衍生化策略展现出显著优势：该反应可直接在水相中进行，无需有机溶剂，且条件温和。更重要的是，其产生的质谱具有更高的灵敏度与特异性，分子离子峰强度显著提升，为后续SPME-GC-MS/MS分析奠定了坚实基础。

结论

本研究成功建立了测定室内灰尘中硝基酚类、硝基邻苯二酚类和硝基愈创木酚类的分析方法。这是全球首次针对该基质中此类目标物的检测技术探索。采用水/乙醇混合溶剂的MAE萃取技术兼具环境友好性与高效性，其改良式小型容器设计显著降低了样品与溶剂用量，并可实现96个样本的同时处理。结合氯甲酸酯衍生化与SPME-GC-MS/MS联用技术，方法展现了优异的灵敏度（LLOQ：单硝基化合物0.5 ng/mL，二硝基化合物10 ng/mL）与精密度（RSD% 0.2-12.6%）。实际样本检测首次揭示室内灰尘中存在4-NP（0.059-0.116 μg/g）、4-NG（0.064-0.093 μg/g）、4-NC（0.014-0.156 μg/g）和4-Me-5-NC（0.010-0.048 μg/g），凸显了灰尘作为人体暴露于这些污染物的重要途径。