王浩,李星,張文超,陳江龍,巴冬梅,冉令磊
(國(guó)家食品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)中心,北京 100094)
辛基酚和正辛基酚是一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物[1-2],可引起生物的一些病變,甚至導(dǎo)致癌癥[3-9]。環(huán)境中的辛基酚和正辛基酚易通過(guò)食物鏈在體內(nèi)富集[10-11]。奶牛食用了污染的飼料后,牛奶中就可能會(huì)有辛基酚和正辛基酚殘留。目前,測(cè)定辛基酚和正辛基酚的方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜法[12-13]、液相色譜法[14-15]和液相色譜-質(zhì)譜法等[16-19]。但液相色譜法易產(chǎn)生假陽(yáng)性,氣相色譜-質(zhì)譜法前處理繁瑣,不利于批量樣品的快速篩查。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)痕量殘留物質(zhì)強(qiáng)大的定性定量能力,符合當(dāng)前食品檢測(cè)追求的快速高效的要求。本研究建立高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)牛奶中辛基酚和正辛基酚,此方法前處理簡(jiǎn)單、靈敏度高,適用于牛奶中辛基酚和正辛基酚的準(zhǔn)確測(cè)定。
Agilent 6470型串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀:配電噴霧源(ESI)和Agilent1290Ⅱ型液相色譜儀;GL-88型渦旋混合器;KQ-5200型超聲波清洗儀;N-EVAP.TM112型氮吹儀。
辛基酚、正辛基酚、辛基酚-13C6、正辛基酚-D17標(biāo)準(zhǔn)品,w≥99%,Dr.Ehrenstorfer公司;乙腈、甲醇和氨水:均為HPLC級(jí);牛奶樣品,購(gòu)于超市;實(shí)驗(yàn)用水為Milli-Q純水儀制備的超純水(≥18 MΩ·cm);PRiME HLB固相萃取柱:200 mg/6cc,美國(guó)Waters公司。
分別準(zhǔn)確稱(chēng)取10.0 mg辛基酚、正辛基酚、辛基酚-13C6、正辛基酚-D17標(biāo)準(zhǔn)品(精確至0.1 mg),置于100 mL棕色容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,配成濃度為100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,-18℃保存,保存期6個(gè)月。再分別準(zhǔn)確吸取1.0 mL的標(biāo)準(zhǔn)和同位素儲(chǔ)備液,置于100 mL棕色容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,配成濃度為1.0 mg/L的中間液,-18℃保存,有效期3個(gè)月。檢測(cè)時(shí),根據(jù)需要配制成適當(dāng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
稱(chēng)取1.00 g樣品,精確至0.01 g,置于10 mL具塞比色管中,加入內(nèi)標(biāo)工作液20 μL,氨水乙腈(1∶9,體積比)定容至刻度,具塞后劇烈震搖片刻,超聲提取10 min,吸取2 mL上清液,過(guò)PRiME HLB固相萃取柱,棄去前5滴,準(zhǔn)確收集1.5 mL的凈化液至1.5 mL的進(jìn)樣瓶中,氮?dú)獯蹈?,再?.3 mL乙腈充分溶解后過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。
液相色譜條件為色譜柱:安捷倫Poroshell 120 PFP色譜柱(2.0 mm×150 mm,5μm);流速0.30 mL/min;柱溫30℃;進(jìn)樣體積2 μL;流動(dòng)相為甲醇和1‰氨水溶液(9∶1,體積比)。
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI);負(fù)離子模式掃描;多反應(yīng)檢測(cè)的檢測(cè)方式;干燥氣為N2;霧化氣壓力為275.8 kPa;干燥氣溫度為300℃;干燥氣流速為5 L/min;鞘氣溫度為350℃;鞘氣流速為11 L/min;毛細(xì)管電壓為3 500 V;定性離子對(duì)、定量離子對(duì)及碰撞能量如表1所示。
表1 化合物的質(zhì)譜分析參數(shù)
辛基酚和正辛基酚易溶于乙醇、丙酮等有機(jī)試劑,且牛奶基質(zhì)復(fù)雜,富含脂肪和蛋白質(zhì),因此分別比較了乙醇、乙腈、丙酮和氯仿去除樣品中蛋白質(zhì)的效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)乙腈去除蛋白的效果最好,如圖1所示,因此選取乙腈為提取溶劑;辛基酚和正辛基酚都是負(fù)離子模式電離,為了提高離子化效率,本方法采用氨水乙腈(1∶9,體積比)提取樣品;分別對(duì)比了PRiME HLB(6cc/200 mg)固相萃取柱、Oasis HLB(6cc/200 mg)固相萃取柱、安杰爾C18(6cc/200 mg)固相萃取柱、安杰爾PCX(6cc/200 mg)固相萃取柱的凈化效果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),PRiME HLB(6cc/200 mg)固相萃取柱效果較好,其能吸附非極性干擾物質(zhì)而不影響目標(biāo)化合物的回收率,特別是對(duì)牛奶基質(zhì)中脂肪和磷脂,去除效率高達(dá)95%以上;其余3種固相萃取柱均需要活化處理,而且提取液氮吹后會(huì)有油脂殘留,因此選取PRiMEHLB(6cc/200 mg)固相萃取柱進(jìn)行樣品凈化;為了提高目標(biāo)化合物檢測(cè)靈敏度,該方法采用氮吹進(jìn)行富集,最終樣品的稀釋倍數(shù)為1.0。
圖1 乙醇、乙腈、丙酮和氯仿去除蛋白效果圖
表2 4種固相萃取柱的凈化效果 %
2.2.1 色譜柱的選擇
本方法分別采用Agilent ZORBAX SB-C18色譜柱(50 mm×2.1 mm,1.8 μm)、資生堂MGⅢ-C18色譜柱(150 mm×2.1 mm,5 μm)、AgilentPoroshell120PFP色譜柱(100mm×4.6mm,2.7μm)和HypersilGOLD C18色譜柱(50 mm×4.6 mm,1.9 μm)進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),上述4款色譜柱均能有效分離辛基酚和正辛基酚,但AgilenPoroshell 120 PFP色譜柱(50 mm×4.6 mm,1.9 μm)比亞2微米柱減小了50%的壓力,而且可以同時(shí)與0.4 MPa和0.6 MPa液相色譜相匹配,所以最終選擇Agilent Poroshell 120 PFP色譜柱(50 mm×4.6 mm,1.9 μm)。
2.2.2 色譜分離條件選擇
烷基酚類(lèi)化合物自身結(jié)構(gòu)中有烷基酚,流動(dòng)相的酸堿度對(duì)于烷基酚類(lèi)物質(zhì)的電離效果有不同的影響。首先分析了以甲醇作為有機(jī)相時(shí),不同酸度水相(1‰甲酸水、水、1‰氨水)對(duì)于辛基酚和正辛基酚的峰型及分離情況;以純水為水相時(shí)辛基酚和正辛基酚的信號(hào)強(qiáng)度作為參考標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)使用1‰甲酸溶液時(shí),兩個(gè)化合物信號(hào)基本消失,可能是因?yàn)橘|(zhì)子會(huì)抑制兩個(gè)化合物在離子源中的電離;當(dāng)使用1‰氨水溶液時(shí),辛基酚和正辛基酚的信號(hào)分別增強(qiáng)了55%和60%,因此選擇1‰氨水作為水相。隨后分析了以1‰氨水作為水相,比較甲醇和乙腈對(duì)BPA和BPS響應(yīng)信號(hào)的影響。發(fā)現(xiàn)二者無(wú)明顯差異,考慮到甲醇在色譜柱上有更好的分離效果,因此選用甲醇和1‰氨水溶液作為方法流動(dòng)相。
為了提高檢測(cè)效率,本方法使用的流動(dòng)相為甲醇和1‰氨水溶液(9∶1,v/v)進(jìn)行等度洗脫;在檢測(cè)過(guò)程中,儀器運(yùn)行的0~5 min進(jìn)廢液,5~7 min待測(cè)液再進(jìn)質(zhì)譜分析,這樣既能去除測(cè)定液中強(qiáng)極性和中等極性的雜質(zhì),又能盡可能縮短質(zhì)譜分析時(shí)間,同時(shí)保護(hù)質(zhì)譜免受污染。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),使用甲醇和1‰氨水溶液(9∶1,v/v)的流動(dòng)相能在7 min內(nèi)完成辛基酚和正辛基酚的有效分離。圖2為辛基酚和正辛基酚的MRM色譜圖。
圖2 辛基酚和正辛基酚的MRM色譜圖
2.2.3 進(jìn)樣量的選擇
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)進(jìn)樣量為2 μL,可以滿(mǎn)足方法的檢出限和定量限,同時(shí)進(jìn)樣量少可以減少樣品提取液中雜質(zhì)污染色譜柱,從而延長(zhǎng)色譜柱壽命,還可以減少雜質(zhì)對(duì)質(zhì)譜離子源的污染。
樣品中除目標(biāo)物以外的組分常常對(duì)目標(biāo)物的分析過(guò)程有顯著的干擾,并影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,這些影響和干擾被稱(chēng)為基質(zhì)效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較目標(biāo)化合物在牛奶中與純?nèi)軇┲械臉?biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的斜率來(lái)評(píng)價(jià)辛基酚和正辛基酚的基質(zhì)效應(yīng),當(dāng)目標(biāo)化合物在基質(zhì)中與純?nèi)軇┲械男甭时戎敌∮?時(shí),表明基質(zhì)對(duì)其具有電離抑制作用;反之,則表明具有電離增強(qiáng)作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),辛基酚和正辛基酚的基質(zhì)效應(yīng)分別為0.67和0.71,說(shuō)明牛奶中的其它成分對(duì)這兩種物質(zhì)的測(cè)定造成電離抑制作用。因此有必要采用同位素內(nèi)標(biāo)法來(lái)彌補(bǔ)前處理過(guò)程中的差異對(duì)檢測(cè)定量結(jié)果的影響,提高方法定量的準(zhǔn)確性。本方法選擇辛基酚-13C6和正辛基酚-D17做為相應(yīng)的內(nèi)標(biāo)物質(zhì),采用內(nèi)標(biāo)法定量分析。
配制標(biāo)準(zhǔn)系列混合工作液(辛基酚和正辛基酚質(zhì)量濃度依次為1.0,2.0,5.0,10.0,20.0 ng/mL,二者的內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度均為10.0 ng/mL)。以目標(biāo)物的峰面積(y)對(duì)質(zhì)量濃度(x)做標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。同時(shí)選擇空白樣品,定量添加標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行處理測(cè)定。當(dāng)測(cè)試液所得譜圖的信噪比大于3時(shí),將此添加量定為最低檢出限,當(dāng)信噪比大于10,將此添加量定為最低定量限,結(jié)果如表3所示。
表3 辛基酚和正辛基酚的線(xiàn)性方程、線(xiàn)性關(guān)系、相關(guān)系數(shù)、定量限及檢出限
準(zhǔn)確稱(chēng)取空白樣品18份,每份1.0 g,平均分為3組,分別定量加入目標(biāo)化合物的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。第一組添加水平:辛基酚和正辛基酚均為2.0 μg/kg;第二組添加水平:辛基酚和正辛基酚均為4.0 μg/kg;第三組添加水平:辛基酚和正辛基酚均為10.0 μg/kg。
按上述實(shí)驗(yàn)方法提取后進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果如表4所示。由表4可以看出,辛基酚和正辛基酚不同濃度平均加標(biāo)回收率在88.1%~100.4%之間,平均相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.48%~7.29%(n=6)。
表4 辛基酚和正辛基酚的加標(biāo)回收率
按照上述實(shí)驗(yàn)方法對(duì)市場(chǎng)中銷(xiāo)售的10種牛奶樣品(包括脫脂奶、全脂奶、調(diào)制奶和兒童牛奶等)進(jìn)行處理并檢測(cè),辛基酚和正辛基酚均未檢出。牛宇敏等建立了同位素稀釋液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定動(dòng)物性食品中的雙酚A、壬基酚及辛基酚,此方法中辛基酚的檢出限為0.4 μg/kg,且液體奶樣品中辛基酚未檢出,參照此方法對(duì)上述的10種牛奶進(jìn)行測(cè)定,辛基酚和正辛基酚均未檢出。上述結(jié)果表明,我國(guó)牛奶市場(chǎng)無(wú)辛基酚和正辛基酚普遍殘留的現(xiàn)象。
本研究建立了使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜同時(shí)測(cè)定牛奶中辛基酚和正辛基酚殘留的方法。該方法的樣品前處理簡(jiǎn)單易行、分析快速,回收率高,定量限及精密度均能滿(mǎn)足殘留檢測(cè)要求,能為我國(guó)牛奶中辛基酚和正辛基酚污染物殘留的監(jiān)管與乳品生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)控提供技術(shù)支撐。