吉仙枝

（三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 食品園林學(xué)院，河南 三門峽472000）

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)近年來(lái)被越來(lái)越廣泛地用于食品研究。質(zhì)譜分析技術(shù)在分析檢測(cè)四大譜中一直占據(jù)重要位置，其他三個(gè)分別是：紫外、紅外譜和核磁共振。四大譜中質(zhì)譜分析雖然靈敏度和準(zhǔn)確度高，能獲取大量的物質(zhì)內(nèi)涵信息，可以測(cè)得研究物質(zhì)的分子量和分子式，但其缺點(diǎn)也非常明顯。因?yàn)閱渭兊馁|(zhì)譜分析只能定性純物質(zhì)，對(duì)混合組分無(wú)法分析清楚。而氣相色譜的分離能力則強(qiáng)的多，只要色譜條件設(shè)定得當(dāng)，質(zhì)譜分析技術(shù)無(wú)法分辨的混合組分就可以被氣相色譜法分離為純物質(zhì)。不過(guò)氣相色譜也有它的缺點(diǎn)，它的測(cè)定結(jié)果因?yàn)槭且揽勘Ａ糁刀ㄐ?，很大程度上具有不可靠性。綜合所述，氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的誕生是將氣相色譜與質(zhì)譜分析采用優(yōu)化組合的方式偶聯(lián)，達(dá)到發(fā)揮優(yōu)點(diǎn)，彌合缺點(diǎn)的目的[1]。

目前，食品中PCBs的檢測(cè)方法，大部分使用氣相色譜或氣質(zhì)聯(lián)用的檢測(cè)方式，前處理則大多采用液－液提取和固相萃取方式進(jìn)行[2-3]。這兩種方式都存在一定問(wèn)題，氣相色譜檢測(cè)存在特異性和選擇性差的問(wèn)題[4-6]，氣質(zhì)聯(lián)用法的缺點(diǎn)主要存在前處理麻煩，檢出限高的問(wèn)題，兩種方法針對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中痕量殘留物的檢測(cè)效果均不能令人滿意[7-8]。所以這里要研究一種低檢出限的痕量檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)要求具備較強(qiáng)抗干擾能力和準(zhǔn)確定性能力。

試驗(yàn)采用微波輔助提?。瓪庀嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定魚(yú)類食品中的多氯聯(lián)苯，具備有機(jī)溶劑使用量少、萃取時(shí)間短、樣品提取率高、條件易于控制、靈敏度高，選擇性和特異性好。與其他檢測(cè)方法相比，檢測(cè)時(shí)間短，結(jié)果可信度高，以魚(yú)類食品中多氯聯(lián)苯的測(cè)定為例建立了較好的方法。

1 材料與方法

1.1 樣品與試劑

樣品：帶魚(yú)，購(gòu)自三門峽市某超市。

試劑：正己烷、丙酮為科密歐的分析純。

多 氯 聯(lián) 苯 標(biāo) 準(zhǔn) 品 ：PCB28、PCB52、PCB77 和PCB101四種多氯聯(lián)苯單標(biāo)，美國(guó)Sigma公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)主要儀器

美國(guó)Agilent公司生產(chǎn)的 7890A-7000AGCQQQ型氣相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜儀；美國(guó)Agilent公司生產(chǎn)的HP5－MS型色譜柱；美國(guó)CMG公司生產(chǎn)微波輔助萃取系統(tǒng)；美國(guó)Agilent公司生產(chǎn)固相萃取裝置。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)流程如圖1所示。

圖1 PCBs提取和測(cè)定流程

1.3.1 單因素試驗(yàn)

1）選擇萃取條件

要獲得好的微波萃取效果，需要考慮以下因素的影響：萃取溶劑的選擇、溶劑用量多少，萃取時(shí)長(zhǎng)，萃取溫度。一般用回收率來(lái)度量微波萃取效果。對(duì)于萃取溶劑的選擇，因?yàn)檎和榧氨筋惙菢O性溶劑吸收不能微波能量，本試驗(yàn)經(jīng)過(guò)比較分析，最終選擇使用正己烷與丙酮等體積的混合溶液10毫升作為萃取溶劑，實(shí)試證明這一選擇有效彌補(bǔ)了正己烷無(wú)法吸收微波的缺陷，且萃取效率良好。

首先通過(guò)試驗(yàn)選擇最佳的萃取溫度。把濃度10.00μg／kg的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)添加到6份空白試樣中，分別對(duì)應(yīng) 70、80、90、100、110、120℃中一個(gè)溫度條件提取20分鐘。每份空白所選溫度與所測(cè)平均回收率對(duì)應(yīng)關(guān)系詳見(jiàn)圖2。

圖2 萃取溫度和平均回收率關(guān)系

圖2中結(jié)果分析可知：當(dāng)萃取溫度高于100℃后，平均回收率在數(shù)值上表現(xiàn)穩(wěn)定，故微波萃取溫度選定100℃。

接著研究萃取時(shí)長(zhǎng)的選擇。仍選擇平均回收率作為度量標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)測(cè)得萃取時(shí)長(zhǎng)對(duì)平均回收率影響情況詳見(jiàn)圖3。

圖3 萃取時(shí)長(zhǎng)和平均回收率關(guān)系

由圖3分析可知，萃取時(shí)長(zhǎng)超過(guò)16分鐘后，回收率在數(shù)值上表現(xiàn)穩(wěn)定，因而選定16分鐘為萃取時(shí)長(zhǎng)。

2）選擇色譜條件

本試驗(yàn)選EI做離子源，氦氣做載氣，程序調(diào)整升溫后，35分鐘內(nèi)完成樣品的測(cè)定，設(shè)定流速每分鐘1毫升，完成峰與雜質(zhì)的基線分離，分離度和響應(yīng)值良好。標(biāo)譜圖4顯示，色譜峰型標(biāo)準(zhǔn)清晰，達(dá)到了要求的分離度。

圖4 4種PCBS混合標(biāo)準(zhǔn)樣品MRM

采用 Agilent公司 HP5－MS型色譜柱 （30m×250μm×0.25μm），氦氣流速控制為每分鐘1毫升，進(jìn)樣口溫度300℃，程序升溫情況詳見(jiàn)表1。

表1 程序升溫情況

3）選擇質(zhì)譜條件

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本試驗(yàn)需確定2-3種特征離子作為母離子，故需要先對(duì)所有待測(cè)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行全掃描，再對(duì)母離子進(jìn)行逐個(gè)掃描，調(diào)節(jié)特征碎片離子掃描圖，再結(jié)合空白基質(zhì)液及標(biāo)準(zhǔn)基質(zhì)液的離子掃描圖，優(yōu)化參數(shù)，最終確定多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下，待測(cè)的4種PCBs信號(hào)采集對(duì)應(yīng)的特征離子對(duì)和碰撞能如表2所示。

表2 4種待測(cè)PCBs的質(zhì)譜分析優(yōu)化參數(shù)

1.3.2 正交試驗(yàn)

為更合理科學(xué)的選擇試驗(yàn)條件，這里就萃取條件的選擇進(jìn)行正交試驗(yàn)。選擇萃取時(shí)間、萃取溫度兩種因素各三個(gè)水平對(duì)優(yōu)化目標(biāo)的影響進(jìn)行研究，以兩因素之間都是全面試驗(yàn)保證可比性，尋求一種最佳的組合保證提取效率。試驗(yàn)水平見(jiàn)表3，結(jié)果分析見(jiàn)表4。

表3 萃取條件選擇試驗(yàn)水平

表4 萃取條件選擇試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)表4所得數(shù)據(jù)進(jìn)行極差分析可以得出如下結(jié)論：根據(jù)極差的大小順序排出各因素對(duì)提取結(jié)果的影響順序，依次為萃取時(shí)間＞萃取溫度。因?yàn)楸驹囼?yàn)的目標(biāo)是提高回收率，因此應(yīng)該選取每個(gè)因素I、II、III中最大的那個(gè)水平， 即萃取時(shí)間 18min，超聲萃取溫度110℃。因此條件恰巧包括在已做過(guò)的9次試驗(yàn)中，因此綜合單因素試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析比較，最終選擇了10g樣品加入10mL的V（正己烷）∶V（丙酮）＝1∶1 的混合溶液作為萃取溶劑，微波萃取溫度設(shè)定為100℃，萃取時(shí)間為16min。

2 結(jié)果與討論

2.1 PCBs靈敏度檢測(cè)

按歐盟標(biāo)準(zhǔn)，將4種PCBs單標(biāo)加入空白試樣中，含量達(dá)到 0.50～1.00μg／kg時(shí)停止，并按 1.3.1和1.3.2進(jìn)行氣－質(zhì)聯(lián)用分析。所得定量限譜圖詳見(jiàn)圖5。

圖5 PCBs定量限MRM

由圖5分析可知，4種PCBs的檢出限S／N均大于3。以標(biāo)液濃度為橫坐標(biāo)，定量離子對(duì)的色譜峰面積為縱坐標(biāo)，求回歸方程，相關(guān)結(jié)果詳見(jiàn)表5。

表5 線性方程、檢出限和定量限

將表5中數(shù)據(jù)與其他相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)比，結(jié)果本方法的檢出限優(yōu)于文獻(xiàn)報(bào)道值，可用于定性與定量檢測(cè)食品中4種PCBs殘留。

2.2 回收率的測(cè)定

采用本試驗(yàn)所選方法測(cè)定購(gòu)自市場(chǎng)的魚(yú)肉樣品，檢出均為陰性。隨后采用在樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)品的方法，分別添加 3、5、10μg／kg 標(biāo)準(zhǔn)品于空白樣品中，測(cè)定回收率。樣品加標(biāo)譜圖見(jiàn)圖6，檢測(cè)結(jié)果詳見(jiàn)表6。分析表6數(shù)據(jù)可知，4種PCBs加標(biāo)檢測(cè)的回收率處于88．2%～97.8%之間，RSD處于4.36%～7.21%之間，這兩項(xiàng)指標(biāo)均顯示本試驗(yàn)所選方法是可行的。

圖6 空白樣品加標(biāo)MRM

表6 GC-QQQ方法的回收率和精密度（n=6）

3 結(jié)論

本試驗(yàn)所建立的微波輔助提取，固相萃取凈化，結(jié)合氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用的方法，可有效的測(cè)定魚(yú)類食品中4種多氯聯(lián)苯。該方法有機(jī)溶劑使用量少、萃取時(shí)間短、樣品提取率高、條件易于控制、檢出限低，具備很好的選擇性及特異識(shí)別。與常規(guī)檢測(cè)方法相比，檢測(cè)速度快，回收率、精密度和檢出限均能滿足多氯聯(lián)苯的定性和定量檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果比已有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道值更加精準(zhǔn)，以魚(yú)類食品中多氯聯(lián)苯的測(cè)定為例進(jìn)行了突破。

[1]孫偉紅，魏志強(qiáng)，冷凱良，等.氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定貝類中指示性多氯聯(lián)苯[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25（6):647-651.

[2]將慧，趙力.固相微萃取-氣相色譜法分析水產(chǎn)品中的多氯聯(lián)苯[J].廣州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，16（38）：92-94.

[3]趙本燕,崔兆杰.加速溶劑萃取-氣相色譜法測(cè)定土壤中的類二噁英多氯聯(lián)苯[J].化工環(huán)保，2006，26（6）：518-521.

[4]將慧，趙力.超聲波萃取-氣相色譜法測(cè)定水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯殘留[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（2）：954-955.

[5]費(fèi)勇，楊曉紅，張海燕，等.全自動(dòng)凝膠色譜凈化－氣相色譜法同時(shí)測(cè)定淡水魚(yú)類中多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥等36種殘留有機(jī)物[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2011，27（2）：63-67.

[6]吉仙枝.超聲波提取-氣相色譜法測(cè)定魚(yú)類食品中PCBs[J].中國(guó)釀造，2012，31（8）：116-119.

[7]謝振偉，楊坪，廖翀，等.串聯(lián)四極桿質(zhì)譜（GC—QqQ—MS/MS）測(cè)定土壤中的有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2008，24（5）：20-24．

[8]白彥坤，郭麗敏，李強(qiáng)，等.氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定食品紙包裝材料中的多氯聯(lián)苯[J].分析儀器，2011，177（5）：18-21.