朱曉華,王 凱,夏麗萍,梁 倩,孟 勇
(1.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,水產(chǎn)質(zhì)量檢測(cè)中心,農(nóng)業(yè)部漁業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(南京),南京210017;2.譜尼測(cè)試集團(tuán)股份有限公司,北京100080)
五氯苯酚(PCP)是一種有毒農(nóng)藥,曾在全球范圍內(nèi)被廣泛用作除草劑、木材防腐劑和生物殺傷劑等,其鈉鹽形式-五氯酚鈉(PCP-Na)在我國(guó)曾作為殺滅血吸蟲中間宿主釘螺的藥物和水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中作清塘藥物在水體大量使用[1]。PCP為環(huán)境荷爾蒙,微量即對(duì)人體有害[2],美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)、歐盟、加拿大等相繼限制其使用[3-5]。我國(guó)農(nóng)業(yè)部2002年發(fā)文明確規(guī)定了食品動(dòng)物生產(chǎn)中禁用五氯酚鈉。水產(chǎn)品中PCP及其鈉鹽殘留量一直是近年政府監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)參數(shù),結(jié)果顯示,以往施用的PCPNa在環(huán)境中的殘留[6]和個(gè)別漁民的違規(guī)使用對(duì)漁業(yè)產(chǎn)品的食品安全性造成一定的威脅。
關(guān)于PCP及其鈉鹽的測(cè)定方法主要有分光光度法[7]、毛細(xì)管區(qū)帶電泳法[8]、免疫學(xué)方法[9-10]、氣相色譜 法[1,11-20]、氣 相 色 譜-質(zhì) 譜 法[21-25]、液 相 色 譜法[26]及 液 相 色 譜-質(zhì) 譜 法[27-28],主 要 涉 及 水 質(zhì)、土壤、木材和皮革等。目前水產(chǎn)品中五氯苯酚及其鈉鹽的主要測(cè)定方法為氣相色譜法,在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)品基質(zhì)復(fù)雜,對(duì)目標(biāo)峰有干擾,同時(shí)前處理方法均采用碳酸鉀溶液反萃取凈化,因兩相性質(zhì)差異大,如河蟹等高脂、高蛋白的樣品在兩相之間會(huì)形成嚴(yán)重的乳化,造成回收率低,定量不準(zhǔn)確。本工作通過(guò)固相萃取前處理方法和負(fù)化學(xué)離子源下二級(jí)質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)的研究,建立了水產(chǎn)品中五氯苯酚(PCP)及其鈉鹽殘留量的固相萃?。瓪庀嗌V-串聯(lián)質(zhì)譜法,以13C6-PCP作為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行定量。
Thermo Fisher TSQ-45000Quantun型氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀;12通道固相萃取裝置;Waters Oasis HLB固相萃取小柱(60mg/3mL);AE 200型電子天平,感量0.000 1g;JY 5002型電子天平,感量0.01g;AllegraTM21R型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī);XW-80A微型渦旋混合儀;DK-8D型數(shù)顯恒溫水浴鍋。
PCP及13C6-PCP標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:稱取 PCP標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%)、13C6-PCP標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%)各0.010 0g,分別用0.1mol·L-1碳酸鉀溶液溶解并定容于100mL容量瓶中,配制成100μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,于4℃冰箱中保存。
正己烷、環(huán)己烷為色譜純;乙酸酐、硫酸、碳酸鉀、無(wú)水硫酸鈉均為分析純。
1)色譜條件 TR-5MS色譜柱(30m×0.25mm,0.25μm);進(jìn)樣口溫度250 ℃;載氣為99.999%高純氦氣;流量1.0mL·min-1;進(jìn)樣量1μL;不分流進(jìn)樣。柱升溫程序:初始溫度140℃,保持2min;以10℃·min-1速率升溫至240℃,保持2min;再以35℃·min-1速率升溫至280℃,保持5min。
2)質(zhì)譜條件 負(fù)化學(xué)離子(NCI)源,離子源溫度150℃;選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)(SRM)模式;燈絲電流100μA;傳輸線溫度250℃;反應(yīng)氣為甲烷;五氯苯乙酸酯(PCP-OAc)母離子m/z 307.7,子離子 m/z 233.1,265.7,定量離子 m/z 265.7,碰 撞 能量8V;13C6-PCP-OAc母離子m/z313.8,子離子m/z 238.8,271.4,定量離子m/z271.4,碰撞能量8V。
1.3.1 樣品制備
選用河蟹、鱈魚為樣品,河蟹去殼去鰓取可食部分,魚取魚皮與肌肉部分,用高速萬(wàn)能試樣粉碎機(jī)打成勻漿,于-20℃冰箱中冷凍貯存。
1.3.2 樣品前處理
測(cè)定前將樣品室溫解凍,稱取混合均勻的樣品1.000 0g于50mL具塞離心管中,加入1 000μg·L-1的 內(nèi) 標(biāo)13C6-PCP 50μL(添 加 質(zhì) 量 分 數(shù) 為50.0μg·kg-1),加入硫酸(1+1)溶液8mL,渦旋混勻,于80℃水浴加熱30min,冷卻至室溫后,加入正己烷10mL,渦旋2min,以8 000r·min-1轉(zhuǎn)速離心10min,重復(fù)加正己烷10mL提取1次,合并正己烷。使用HLB固相萃取小柱凈化,依次用乙酸乙酯3mL、乙酸乙酯-正己烷(1+19)混合液3mL活化小柱,轉(zhuǎn)移樣品提取液至HLB固相萃取小柱中,待上樣液流出后,用乙酸乙酯-正己烷(1+19)混合液3mL淋洗,甲醇3mL洗脫,接收洗脫液于15mL玻璃管中,于40℃下氮?dú)獯蹈桑?.1mol·L-1碳酸鉀溶液5mL溶解。將待衍生溶液于40~50℃水浴中加熱10min,加入乙酸酐0.2mL,取出渦旋3min并不斷放氣,加正己烷2.5mL萃取,萃取液置于5mL容量瓶中,再加正己烷2.0mL重復(fù)萃取1次,合并萃取液,定容至5mL,加入少量無(wú)水硫酸鈉脫水,溶液移入進(jìn)樣瓶,按儀器工作條件測(cè)定。
PCP 的 衍生物 PCP-OAc和13C6-PCP 的衍生物13C6-PCP-OAc的總離子流色譜圖見圖1。
圖1 PCP-OAc和13C6-PCP-OAc的總離子流色譜圖Fig.1 TIC chromatograms of PCP-OAc and 13C6-PCP-OAc
正己烷極性相對(duì)較小,提取出的脂類與未沉淀的蛋白相對(duì)較多,采用碳酸鉀溶液萃取凈化時(shí),兩相性質(zhì)差異大,在處理河蟹等高脂、高蛋白的樣品時(shí)會(huì)形成嚴(yán)重的乳化[1,11-14],從底部分層操作困難,造成回收率低,定量不準(zhǔn)確。試驗(yàn)比較了中性氧化鋁、弗羅里硅和HLB等3種小柱的凈化效果。結(jié)果表明:中性氧化鋁小柱、弗羅里硅小柱不能完全負(fù)載所有藥物,對(duì)于高脂樣品除脂肪效果不理想,試驗(yàn)選擇采用HLB固相萃取小柱。
試驗(yàn)進(jìn)一步比較了不同淋洗液、洗脫液體積對(duì)PCP回收率的影響,操作步驟為:空白河蟹樣品(1.000 0g)在硫酸(1+1)溶液8mL中于80℃水浴加熱30min,用正己烷10mL提取2次,合并提取液;在提取液中加入標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,使樣品中PCP質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5.0,10.0,20.0μg·kg-1;依次用乙酸乙酯3mL,乙酸乙酯-正己烷(1+19)混合液或乙酸乙酯-正己烷(1+9)混合液3mL活化小柱,移取提取液至小柱,用乙酸乙酯-正己烷(1+19)(淋洗液1)或乙酸乙酯-正己烷(1+9)混合液(淋洗液2)3mL淋洗,用甲醇洗脫,分2段收集洗脫液,每段收集流出液3mL。每個(gè)階段平行測(cè)定6次,采用文獻(xiàn)[1]報(bào)道的氣相色譜外標(biāo)法定量,結(jié)果見表1。
表1 固相萃取小柱淋洗與洗脫條件比較(n=6)Tab.1 Comparison of leaching and elution conditions of solid phase extraction column(n=6)
由表1可知:對(duì)于1.000 0g空白河蟹樣品,試驗(yàn)選用淋洗液1,即乙酸乙酯-正己烷(1+19)混合液3mL淋洗,甲醇3mL洗脫,效果較好。
試驗(yàn)分別比較了電子轟擊離子(EI)源和NCI源下PCP的響應(yīng)值,結(jié)果表明:NCI源下PCP的衍生物PCP-OAc的響應(yīng)值比EI源下的響應(yīng)值高數(shù)10倍,且抗干擾能力強(qiáng),試驗(yàn)選擇采用NCI源對(duì)PCP進(jìn)行測(cè)定。
將200.0μg·L-1PCP標(biāo)準(zhǔn)溶液和13C6-PCP標(biāo)準(zhǔn)溶液在色譜條件下,用全掃描方式進(jìn)行分析,根據(jù)PCP離子和13C6-PCP離子強(qiáng)度大小,選定檢測(cè)母離子;比較離子源溫度150,180,200,250℃下母離子強(qiáng)度,選定離子源溫度;設(shè)置碰撞能量水平(3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33V)對(duì)選定的母離子進(jìn)行轟擊,并以子離子全掃描模式監(jiān)測(cè),初步確定碰撞能量水平范圍,再設(shè)置碰撞能量水平(6,7,8,9V)對(duì)選定的母離子進(jìn)行轟擊,選擇2個(gè)響應(yīng)值高、質(zhì)荷比大的特征子離子碎片,其中響應(yīng)值高的子離子確定為SRM模式下的定量離子,另一個(gè)為定性離子。結(jié)果表明:離子源溫度150℃下母離子響應(yīng)最強(qiáng),試驗(yàn)選定檢測(cè)離子源溫度為150 ℃;PCP-OAc母離子m/z307.7,子離子m/z233.1,265.7,定量離子m/z265.7,碰撞能量為8V;13C6-PCP-OAc母離子m/z313.8,子離子m/z238.8,271.4,定量離子m/z271.4,碰撞能量為8V。
將PCP與13C6-PCP標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液用0.1mol·L-1碳酸鉀溶液稀釋,配制成PCP的質(zhì)量濃度分別為0.20,1.00,2.00,4.00,10.0,20.0μg·L-1,13C6-PCP的質(zhì)量濃度為10.0μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列,按照試驗(yàn)方法衍生后進(jìn)行測(cè)定,以PCP的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),PCP與內(nèi)標(biāo)13C6-PCP的定量離子峰的面積比為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。結(jié)果表明:PCP的質(zhì)量濃度在0.20~20.0μg·L-1內(nèi)呈線性,線性回歸方程為y=0.095x+0.013,相關(guān)系數(shù)為0.999 5。
當(dāng)空白河蟹、鱈魚樣品中添加水平為1.00μg·kg-1時(shí),各樣品檢測(cè)離子中響應(yīng)最低離子的信噪比均不小于3,由此得方法的檢出限(3S/N)為1.0μg·kg-1。
在1.000 0g空白河蟹、鱈魚樣品中分別添加10.0μg·L-1PCP標(biāo)準(zhǔn)溶液100μL,100μg·L-1PCP標(biāo)準(zhǔn)溶液50,100μL和500μg·L-1PCP標(biāo)準(zhǔn)溶液100μL(添加水平分別相當(dāng)于PCP的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0,5.0,10.0,50.0μg·kg-1),在每個(gè)樣品中添 加 1 000μg·L-1的13C6-PCP 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液50μL(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.0μg·kg-1),每個(gè)添加水平平行測(cè)定6次,內(nèi)標(biāo)法定量,計(jì)算PCP的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),其結(jié)果見表2。
表2 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Tab.2 Results of tests for precision and recovery(n=6)
由表2可知:內(nèi)標(biāo)法測(cè)定PCP的加標(biāo)回收率為78.0%~104%,RSD在2.0%~12%之間,說(shuō)明方法具有較好的重復(fù)性,內(nèi)標(biāo)法定量也進(jìn)一步提高了測(cè)定的穩(wěn)定性,解決了外標(biāo)法對(duì)前處理操作嚴(yán)格的問(wèn)題。
將100mg·L-1五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液、100μg·L-1五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液避光于4℃冷藏保存3個(gè)月,1個(gè)月后稀釋至10μg·L-1,使用文獻(xiàn)[1]的方法測(cè)定其峰面積,與當(dāng)天配制的相同質(zhì)量濃度溶液的峰面積進(jìn)行比較,以評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)溶液的穩(wěn)定性。經(jīng)Grubbs檢驗(yàn),數(shù)據(jù)具有一致性,無(wú)離群值。結(jié)果表明:100mg·L-1五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液至少可以在4℃避光存放3個(gè)月,100μg·L-1五氯苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液至少可以在4℃避光存放1個(gè)月。
本工作通過(guò)對(duì)固相萃取前處理方法和二級(jí)質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)的研究,建立了測(cè)定水產(chǎn)品中五氯苯酚(PCP)及其鈉鹽殘留量的固相萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法。前處理方法使用HLB固相萃取柱凈化,解決了前處理過(guò)程液液萃取凈化方法的乳化現(xiàn)象而造成回收率低的問(wèn)題。該方法使用NCI源,通過(guò)13C6-PCP作為內(nèi)標(biāo)物定量,SRM模式進(jìn)行質(zhì)譜測(cè)定,實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)品中五氯苯酚及其鈉鹽殘留量的定量與定性。檢出限、線性關(guān)系、回收率和重現(xiàn)性等方法學(xué)指標(biāo)均能滿足水產(chǎn)樣品中五氯苯酚及其鈉鹽殘留量的測(cè)定。
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理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè)2017年7期