周濤,陳志民,付麗紅,吳芳芳,王華珍,朱麗婷,葉宇茜,黃梅英
(麗水藍(lán)城農(nóng)科檢測技術(shù)有限公司,浙江 麗水 323000)
五氯酚(pentachlorophenol,PCP)又名五氯苯酚,是一種持久性有機(jī)污染物,曾被用作殺蟲劑、抗菌劑和防腐劑等[1],且價(jià)格便宜,曾經(jīng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中被廣泛使用[2]。研究表明,五氯酚不僅化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,而且殘留期長,容易蓄積在水體、土壤中,并通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi),對動(dòng)物的甲狀腺功能、生殖系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)等均具有破壞作用[3-5],目前已經(jīng)被包括我國在內(nèi)的許多國家禁止使用。
當(dāng)前,有關(guān)五氯酚殘留量的檢測方法主要涉及食品和農(nóng)產(chǎn)品等報(bào)道較多,主要有高效液相法、氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法等[6-18]。氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法需要衍生才能上機(jī)測定,前處理時(shí)間較長且成本較高,液相法前處理繁瑣,易產(chǎn)生假陽性,不利于樣品的檢測,而液相色譜-質(zhì)譜法具有前處理簡單、靈敏度高、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn),是測定五氯酚殘留量的優(yōu)選方案。為此,本文結(jié)合液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜抗干擾強(qiáng)、靈敏度高、無需衍生等一系列優(yōu)點(diǎn),采用液液分配提取,內(nèi)標(biāo)法定量,建立了蜂蜜中五氯酚殘留量的快速檢測方法,該方法采用氨水作堿化劑,減小了儀器受污染的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)減少了前處理步驟,降低了耗材使用成本,使實(shí)驗(yàn)更具操作性,并具有重復(fù)性好、定量限低等諸多優(yōu)點(diǎn),完全適用于蜂蜜中五氯酚的定性和定量檢測,對保障食品安全和提高行業(yè)檢測水平具有重大意義。
液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國安捷倫公司G6470)、離心機(jī)(Thermo Fisher Scientific)、電子天平(瑞典梅特勒托利多公司)、Milli超純水機(jī)(美國密理博)。
五氯酚標(biāo)準(zhǔn)品(純度>99.0%)及同位素內(nèi)標(biāo)(13C6-五氯酚內(nèi)標(biāo)13C6-PCP)均購自上海振翔科技有限公司,甲醇色譜純,氨水、乙酸乙酯均為分析純。
標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋與配置:將五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg·mL-1)配置成10 μg·mL-1,稱取五氯酚內(nèi)標(biāo)粉末10.0 mg于25 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容,-18 ℃冷凍保存。分別取適量五氯酚及其內(nèi)標(biāo)儲備液稀釋配制成0.5 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。
色譜柱:安捷倫XDB C18(2.0 mm×50 mm,1.8 μm);流動(dòng)相:甲醇+0.1%甲酸2 mmol·L-1乙酸銨水溶液,洗脫模式見表1。
表1 色譜條件Table 1 Chromatographic conditions
電噴霧正離子掃描(ESI+):噴霧電壓3 000 V;干燥氣溫度320 ℃,流速10 L·min-1;碰撞氣為氮?dú)?;霧化器壓力40 psi;鞘氣溫度375 ℃,流速10 L·min-1;多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式。
稱取5.0 g蜂蜜樣品于50 mL離心管中,加入適量內(nèi)標(biāo)溶液,然后加入10.0 mL水,準(zhǔn)確加入12.0 mL氨化乙酸乙酯(乙酸乙酯∶氨水=9∶1,V∶V)渦旋1.0 min,超聲3.0 min,置于離心機(jī)中以6 000 r·min-1離心3.0 min。吸取上清液于10 mL刻度管中,50 ℃水浴氮?dú)獯蹈?,加?.0 mL定容液(甲醇∶水=1∶1,V∶V),混勻,過膜供液質(zhì)聯(lián)用譜儀上機(jī)測定。
在本實(shí)驗(yàn)條件下,五氯酚在6.0 min內(nèi)能得到良好分離,基本無干擾峰,且分析時(shí)間短。標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖(MRM)如圖1所示,五氯酚內(nèi)標(biāo)溶液色譜圖如圖2所示。
圖1 五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖Fig.1 Chromatogram of pentachlorophenol standard solution
圖2 五氯酚內(nèi)標(biāo)(13C6-PCP)溶液的色譜圖Fig.2 Chromatogram of pentachlorophenol internal standard (13C6-PCP) solution
本實(shí)驗(yàn)采用電噴霧電離源(ESI)進(jìn)行了探索,分別對五氯酚和五氯酚同位素內(nèi)標(biāo)(13C6-PCP)進(jìn)行正負(fù)離子掃描,再結(jié)合五氯酚的酸性特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)五氯酚及其同位素內(nèi)標(biāo)(13C6-PCP)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,[M-H]離子化效率很低,無法獲得特征離子。故選擇五氯酚中氯元素的4個(gè)同位素為母離子對(262.7/262.7;264.7/264.7;266.7/266.7;268.7/268.7)、五氯酚同位素內(nèi)標(biāo)(13C6-PCP)的母離子對(270.7/270.8;272.7/272.8;274.7/274.8;276.7/276.8)進(jìn)行分析,結(jié)合實(shí)際通過對蜂蜜空白樣品和加標(biāo)樣品分析過程發(fā)現(xiàn)五氯酚定量離子對266.7/266.7;268.7/268.7存在較大干擾,因此,選取(262.7/262.7;264.7/264.7)作為五氯酚定量定性離子對,(272.7/272.8;274.7/274.8)作為五氯酚內(nèi)標(biāo)(13C6-PCP)子離子;五氯酚同位素內(nèi)標(biāo)及其定性定量離子對、碰撞能量以及保留時(shí)間見表2。
表2 質(zhì)譜條件Table 2 Mass spectrum conditions
目前,食品與農(nóng)產(chǎn)品等基質(zhì)中五氯酚的提取方法主要以酸化法與堿化法兩種方式為主。兩種提取方法各有優(yōu)劣,本實(shí)驗(yàn)主要采用堿化法提取,堿化法常規(guī)的做法是在有機(jī)試劑中加入一定比例的三乙胺進(jìn)行提取,若前處理凈化未完全,極易造成上機(jī)樣品中三乙胺的殘留,一旦三乙胺殘留量增加,時(shí)間延長,嚴(yán)重影響質(zhì)譜儀的靈敏度,對樣品檢測產(chǎn)生重大影響。所以本文選取氨水做堿化,在未加內(nèi)標(biāo)的同時(shí)比較提取溶劑中氨水含量對五氯酚提取效率的影響,通過反復(fù)試驗(yàn)對比,試驗(yàn)結(jié)果見圖3。當(dāng)氨水含量為10%時(shí)提取效率達(dá)到53.0%,當(dāng)氨水含量提高到20%時(shí),提取效率明顯下降。最終采用氨化乙酸乙酯(乙酸乙酯∶氨水=9∶1)作為提取溶劑。
圖3 氨水含量與回收率Fig.3 Ammonia content and recovery rate
按內(nèi)標(biāo)法配置濃度為1.0、2.0、4.0、10.0、50.0、100.0 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液在設(shè)定的儀器條件下進(jìn)行上機(jī)確定其線性方程,結(jié)果表明,在1.0~100.0 ng·mL-1其線性方程為y=72 475.3x-1 352.26,其相關(guān)系數(shù)r為0.998。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合檢測要求,此方法可用于五氯酚藥物的定量分析。
按照前處理方法稱取空白蜂蜜樣品18份,進(jìn)行0.5、2.0和10.0 μg·kg-13檔濃度加標(biāo)(每檔6平行),在基質(zhì)中分別加入適量的五氯酚內(nèi)標(biāo)(13C6-PCP)和五氯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液,參照實(shí)驗(yàn)步驟處理后測定,計(jì)算平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)來考察方法的準(zhǔn)確度和精密度,在3檔濃度加標(biāo)水平下,五氯酚的回收率在93.5%~101.3%,RSD在4.30%~6.82%(表3)。以加標(biāo)濃度為5 μg·kg-1為基準(zhǔn),計(jì)算得出該方法的檢出限(LOD)為0.2 μg·kg-1,定量限(LQD)為0.5 μg·kg-1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方法符合實(shí)驗(yàn)要求,可用于實(shí)際樣品的快速定量分析。
表3 回收率及精密度(RSD,n=6)Table 3 Recovery rate and precision
本實(shí)驗(yàn)建立了蜂蜜中五氯酚殘留量的LC-MS/MS檢測方法,結(jié)合液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀抗干擾強(qiáng)、靈敏度高等特有優(yōu)點(diǎn)對前處理過程進(jìn)行簡化,并減少了試劑的使用量。同時(shí)該方法具有回收率高、重復(fù)性好的諸多優(yōu)點(diǎn),說明該方法完全適用于蜂蜜樣品的定性和定量分析,為蜂蜜中五氯酚藥物殘留量的測定提供有力參考。