徐昕榮, 魏東洋, 朱 斌, 黃思靜
(1.華南理工大學分析測試中心,廣東廣州 510640;2.環(huán)保部華南環(huán)境科學研究所,廣東廣州 510655)
乙氧基喹啉是國內(nèi)外廣泛使用的抗氧化劑,由于其較強的防霉和保鮮作用,常用于蘋果、梨等水果的保鮮[1]。目前,許多國家對水果中乙氧基喹啉的最高殘留限量都做出了規(guī)定[2,3]。我國食品添加劑使用衛(wèi)生標準(GB2760-2011)中規(guī)定,乙氧基喹啉可用作表面處理水果的保鮮,殘留量不得超過1 mg·kg-1[4]。乙氧基喹啉現(xiàn)有的測定方法主要有熒光分光光度法、液相色譜-紫外檢測法、氣相色譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等[5,6]。但已有的檢測技術(shù)樣品前處理過程繁瑣,難以實現(xiàn)快速高通量的檢測。近年來,隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,常壓質(zhì)譜迅速發(fā)展[7],出現(xiàn)了以大氣壓固體分析探頭離子源(ASAP)[8,9]、電噴霧解析電離(DESI)[10]、實時直接分析(DART)[11]和直接進樣桿大氣壓電離(DIP-APCI)[12]為代表的常壓快速分析質(zhì)譜技術(shù),尤其是DIP-APCI技術(shù)在定量研究方面取得了進展[13,14]。
本文針對水果保鮮中常用到的乙氧基喹啉殘留,采用DIP-APCI源結(jié)合串聯(lián)四級桿飛行時間質(zhì)譜(QTOF-MS)進行分析,方法無需復雜的樣品前處理和色譜分離,僅需15 s即可完成一個樣品的檢測。通過優(yōu)化質(zhì)譜條件、改進進樣方式、采用內(nèi)標標準曲線定量及減少基質(zhì)效應等措施,建立了簡便、高效、靈敏的水果中乙氧基喹啉殘留的快速檢測方法,可用于高通量快速篩查和應急檢測。
maXis impact高分辨質(zhì)譜儀(德國,Bruker公司),DIP-APCI源。Stuart SA-7旋渦振蕩器(美國,Barloworld公司)。封端的毛細管(德國,Bruker公司),0.22 μm濾膜(美國,Waters公司)。
乙氧基喹啉標準品(純度為97.5%,德國Dr.EhrenstorferGmbh),正己烷(色譜純,美國Honeywell公司),維生素C(VC)(分析純,廣州化學試劑廠),8-羥基喹啉(分析純,廣州化學試劑廠)。
1.2.1樣品制備取蘋果或梨樣品,按0.5 g VC/100g樣品比例加入一定量的VC,粉碎機中粉碎,混勻,待用。準確稱取10 g樣品(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加入10 mL正己烷,漩渦混勻,振蕩提取15 min后離心,移取上清液待測。根據(jù)需要加入與標準溶液相同濃度的內(nèi)標物。
1.2.2質(zhì)譜條件采用APCI正離子模式;霧化氣壓力50 kPa;干燥氣流量5 mL·min-1;干燥氣溫度200 ℃。采用tuning mix校準液對儀器進行校準。
1.2.3上樣操作將封端的毛細管末端浸入蘸取標準或樣品溶液,或使用精密微量注射器向毛細管末端加入2 μL樣品或標準溶液,將毛細管裝在直接進樣桿上,然后將毛細管完全插入APCI源中,熱氣流使樣品快速脫附,經(jīng)電暈針放電離子化產(chǎn)生質(zhì)子化離子,進入質(zhì)譜進行分析。
在DIP-APCI直接進樣時,樣品未進行色譜分離,基質(zhì)干擾較嚴重,采用多反應監(jiān)測(MRM)模式掃描,可以提高待測物的靈敏度,選取乙氧基喹啉(218.1542)和8-羥基喹啉(146.0625)為檢測離子,并對碰撞能量進行了優(yōu)化,分別為5 eV和10 eV。
氣化溫度和電暈針放電電流是影響離子化效率的主要因素。以濃度為5 μg·mL-1的乙氧基喹啉標準溶液(內(nèi)標物濃度為5 μg·mL-1的8-羥基喹啉)進行優(yōu)化實驗。結(jié)果表明,不同氣化溫度對峰形和峰面積均有影響,隨著溫度的升高,縮短了待測物的氣化時間,提高了靈敏度,峰形更利于積分定量,400 ℃時峰形良好且相應面積趨于穩(wěn)定,設定氣化溫度為400 ℃??疾炝穗姇炨橂娏鞲淖儠r樣品出峰情況。結(jié)果表明,電暈針電流對峰形的影響較小,主要是對峰面積的影響,在3 μA時峰面積最大。
DIP-APCI采用帶封端的玻璃毛細管進樣,進樣精度相比于液相色譜要差,為了提高進樣精度和定量可靠度,對以下的3種進樣方式進行了考察:(1)直接將毛細管末端浸入蘸取樣品;(2)用精密微量注射器在毛細管末端注入2 μL樣品;(3)用精密微量注射器并采用內(nèi)標法進行校正。以濃度為5 μg·mL-1的乙氧基喹啉標準溶液(內(nèi)標物為濃度為5 μg·mL-1的8-羥基喹啉)連續(xù)進樣8次,計算峰面積的相對標準偏差(RSD),結(jié)果表明直接蘸取進樣的RSD為31%;使用精密微量注射器進樣的RSD約為16%;使用微量注射器加內(nèi)標校正后RSD為4%。采用第三種方式可大大提高進樣的精密度,滿足定量檢測的需求。
2.3.1標準曲線、檢出限及定量限用正己烷配制濃度分別為0.1、0.5、1.0、3.0、5.0、10 μg·mL-1的乙氧基喹啉系列標準溶液(內(nèi)標物8-羥基喹啉濃度為5 μg·mL-1)。采用內(nèi)標法對標準溶液和待測組分進行檢測,以不同濃度標準溶液中的乙氧基喹啉和內(nèi)標物8-羥基喹啉的峰面積之比(y)為縱坐標,標準溶液濃度(x)為橫坐標建立標準曲線。其回歸方程為:y=4.3897x+0.2394,相關(guān)系數(shù)R=0.9991,測定的線性范圍為0.1~10 μg·mL-1。按3倍信噪比確定檢出限(LOD)為0.02 mg·kg-1,10倍信噪比確定定量限(LOQ)為0.05 mg·kg-1,并計算5 μg·mL-1標準樣品重復進樣8次的RSD為8.7%。
2.3.2基質(zhì)效應及回收率本文采用相對響應值法考察基質(zhì)影響,即樣品空白提取基質(zhì)中添加的乙氧基喹啉與內(nèi)標物的峰面積比與在正己烷中相同濃度的乙氧基喹啉與內(nèi)標物的峰面積比之間的百分比。據(jù)文獻報道[1,15],用正己烷提取蘋果中的乙氧基喹啉有較高的提取效率,而黃超群等[5]發(fā)現(xiàn)在樣品制備前加入VC,回收率可極大提升。分別對不添加和添加VC的蘋果、梨樣品用正己烷提取,進行回收率實驗。每100 g樣品添加VC 0.5 g,添加濃度分別為0.05、2.0和5.0 mg·kg-1,每個濃度的加標樣品重復測定8次,回收率的計算經(jīng)過相對響應值法校正,所得回收率及RSD見表1。
表1 乙氧基喹啉的回收率及相對標準偏差(n=8)
本文將直接進樣桿大氣壓電離(DIP-APCI)源與串聯(lián)四級桿飛行時間質(zhì)譜(QTOF-MS)聯(lián)用,無需復雜樣品前處理和色譜分離,建立了水果中乙氧基喹啉的快速檢測方法。該方法的定量限為0.05 mg·kg-1,滿足國家標準(GB2760-2011)的要求,且僅需15 s即可完成一個樣品的檢測,為檢測水果中的乙氧基喹啉殘留提供了一種更準確、快速、低耗的方法,且適宜于大批量樣品的高通量和快速篩查。