氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法測定水產(chǎn)品中的多環(huán)芳烴

具有畸形、致死于和突變作用的環(huán)境永久性有機污染物的多環(huán)芳烴（pahs）主要來自含石化燃料和生物材料的不完全燃燒，以及污染海洋環(huán)境的海上環(huán)境，如大氣沉降、沿海工業(yè)和生活污水、交通運輸污染和石油污染。海產(chǎn)品中PAHs多為微量甚至痕量,動物性海產(chǎn)品常含較多脂類,基質(zhì)復(fù)雜,目前樣品常規(guī)處理方法如索氏提取(SOX)、超聲波萃取(UAE)、微波輔助萃取(MAE)等,各有優(yōu)勢也有明顯缺點,步驟多、容易污染和損失,萃取過程PAHs本底干擾不易控制,萃取效率低、重現(xiàn)性差等。萃取與凈化聯(lián)合方法中分散固相萃取法(DSPE)或基質(zhì)分散固相萃取法(MSPD)和QuEChERS法的填料純度往往達不到要求,PAHs本底較高而嚴(yán)重干擾樣品測定,且填料種類選擇和配比需依據(jù)樣品類型及樣品量調(diào)整,適應(yīng)性和重復(fù)性差。樣品提取液凈化方法常用固相萃取法(SPE),其中分子印跡固相萃取法(MISPE)效果好快速溶劑萃取法(PSE)和凝膠滲透色譜法(GPC)兩者聯(lián)用可有效避免上述弊端,使萃取和凈化過程減少干擾和損失,高效且重現(xiàn)性好。PAHs測定方法以GC/MS應(yīng)用最為廣泛。氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法(GC-MS/MS)通過監(jiān)測目標(biāo)物1~3個特征離子(母離子)裂解生成子離子的二級質(zhì)譜(選擇反應(yīng)監(jiān)測模式SRM或多反應(yīng)監(jiān)測模式MRM)進行檢測本實驗采用快速溶劑萃取法(PSE)、凝膠滲透色譜法(GPC)萃取和凈化樣品,GC-MS/MS檢測海產(chǎn)品中18種多環(huán)芳烴,優(yōu)化了樣品萃取、凈化、檢測色譜和質(zhì)譜方法條件,驗證了方法的選擇性和準(zhǔn)確性。1材料和方法1.1標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備TSQ8000Evo三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國Thermofisher公司);E-916快速溶劑萃取儀(瑞士Buchi公司);Multivapor18種多環(huán)芳烴(PAHs)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000mg/L,美國o2sismartsolutions公司)。18種PAHs固體單標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度98.0%~99.9%,德國Dr.E公司);乙腈、環(huán)己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮(GR,美國Merck公司);海鱸魚標(biāo)準(zhǔn)樣品(GBW(E)100130凍干粉末,國家計量科學(xué)研究院)。海產(chǎn)品樣品來自于深圳市各個區(qū)采集的食品安全風(fēng)險評估監(jiān)測樣品:蝦4份、魷魚4份、海螺3份、倉魚3份、沙鮑躉1份、包公魚2份、紅雞魚1份、多寶魚5份、虎斑仔1份。1.2方法1.2.1溶劑萃取溶劑v/v海產(chǎn)品取可食部分切碎、均質(zhì)于凍干機(-105℃、50mbar)凍干,粉碎。稱取1.2g樣品于22ml萃取池中,以環(huán)己烷-乙酸乙酯(1∶1,v/v)為溶劑,在100℃、100bar下快速溶劑萃取,循環(huán)1~3次;萃取液于300mbar真空濃縮定容至4.00ml,如濃縮液渾濁則轉(zhuǎn)移到離心管12000r/min離心10min,取3.60ml上清液上GPC,環(huán)己烷-乙酸乙酯(1:1,v/v)為流動相,流速4.5ml/min,收集14min-27min時間段流出物于60ml收集瓶中,平行蒸發(fā)儀300mbar真空濃縮至近干,定容至1.00ml待測。1.2.2質(zhì)譜條件選擇分離柱為DB-5MS柱(30.0m×0.250mm,0.25μm);程序升溫初始溫度70℃,保持1min,以25℃/min升至140℃,10℃/min至240℃,5℃/min至300℃保持4min;載氣:氦氣(純度≥99.999%);流速1.20ml/min;恒流模式;不分流進樣;進樣口溫度:250℃;進樣量1.0μl。串聯(lián)質(zhì)譜條件電子轟擊(EI)離子源;電子能量:70eV;傳輸線溫度:280℃;離子源溫度:300℃;掃描方式:選擇反應(yīng)檢測掃描(SRM);其余條件選擇儀器默認(rèn)值。1.2.3萃取池及濾芯的制備HPLC級色譜純?nèi)軇┙?jīng)濃縮測定未檢出PAHs;所用器皿經(jīng)酸或堿洗液和純水清洗,95~105℃烘干,再用色譜純?nèi)軇┣逑?萃取池及濾芯用稀堿洗滌劑清洗,色譜純?nèi)軇┏暻逑春蠛娓?石英砂經(jīng)800℃烘烤6h;同時測定試劑空白、樣品加標(biāo)、平行樣測試、有證標(biāo)準(zhǔn)樣品,以回收率和與標(biāo)準(zhǔn)值符合性評估樣品制備過程的影響。2結(jié)果與討論2.1過濾離心條件實驗比較均質(zhì)、浸泡與振蕩、UAE法、MAE法和PSE法,除PSE法外樣品殘渣與有機萃取液的分離都需要離心或過濾,前者8000rpm以上高速離心一次仍難得到完全澄清無顆粒溶液,多次離心轉(zhuǎn)移容易造成污染和損失;萃取液含超細(xì)顆粒,過濾效果差,也容易污染和損失樣品;而PSE法在高溫高壓(100℃、100bar)下進行,萃取液經(jīng)底部濾膜和濾板過濾后澄清無需再離心或過濾。該法萃取和過濾聯(lián)合,污染和損失少、效率高、重復(fù)性好。2.2萃取條件優(yōu)化比較甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、環(huán)己烷和環(huán)己烷-乙酸乙酯(1:1,v/v)的萃取效果,結(jié)果表明,乙腈回收率最低,乙酸乙酯、二氯甲烷和環(huán)己烷萃取效率差不多,但提取苯并[b]熒蒽、苯并[j]熒蒽、苯并[e]芘、苯并[a]芘和茚并[1,2,3-cd]芘的效率較低;環(huán)己烷-乙酸乙酯(1:1,v/v)混合溶劑萃取效率最高,且便于后續(xù)凈化處理。萃取循環(huán)以3次為宜。萃取時加入石英砂利于分散樣品,但須高溫烘烤除去PAHs本底。優(yōu)化后的萃取條件:樣品1.2~1.5g,環(huán)己烷-乙酸乙酯(1∶1,v/v)為溶劑,在100℃、100bar下萃取循環(huán)3次,每次萃取時間分別為10min、5min和5min,每次循環(huán)濾出溶液1min;最后溶劑沖洗1min并氮吹3min。2.3萃取和濃縮方法的選擇用氮吹法濃縮萃取液揮發(fā)性組分損失很大2.4目標(biāo)物洗脫收集和雜質(zhì)測定吸取澄清上清液上樣GPC凈化;以環(huán)己烷-乙酸乙酯(1:1,v/v)為流動相洗脫。進行上樣量1.0~5.0ml、流速4.0~5.0ml/min和目標(biāo)物洗脫收集時段8~29min試驗,8~29min每分鐘取1ml測定目標(biāo)物洗脫曲線,同時用紫外檢測器在250nm波長監(jiān)測雜質(zhì)。結(jié)果表明,3.60ml上樣,4.5ml/min流速,雜質(zhì)14min后基本洗出,而目標(biāo)物在14~25min之間流出。故在0~14min排液,14~27min收集洗脫液,最后3min清洗柱。2.5質(zhì)譜條件優(yōu)化用1.0mg/L的18種PAHs標(biāo)準(zhǔn)溶液GC分離和單級質(zhì)譜全掃描,確定各個組分保留時間,對難分離的組分測定其單標(biāo)準(zhǔn)溶液定保留時間,并優(yōu)化了色譜分析條件,見圖1。利用TSQ8000質(zhì)譜AutoSRM功能,優(yōu)化SRM模式的母離子、子離子和碰撞裂解能量(CollisionEnergy,CE),建立SRM方法。以組分單級質(zhì)譜產(chǎn)生的豐度高和M/Z較大的離子為母離子,二級質(zhì)譜母離子碰撞裂解產(chǎn)生的強度大的離子為子離子,進行子離子CE優(yōu)化;選擇最佳定量離子對和定性離子對及CE;其中結(jié)構(gòu)相似的苯并[b]熒蒽、苯并[j]熒蒽、苯并[k]熒蒽,選擇了不同離子對定性和定量效果較好。見表1。2.6標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和定量限在優(yōu)化色譜和質(zhì)譜條件下,對18種PAHs1.0~100μg/L混合標(biāo)準(zhǔn)系列進行測定,以1.0μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定10次,以1.0μg/L測定值3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢測限、10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為定量限。18種PAHs標(biāo)準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)、檢測限等見表2。標(biāo)準(zhǔn)溶液儀器檢出限為0.08~0.19μg/L,定量限0.26~0.63μg/L。干粉樣品取樣量在1.2g以上,樣品PSE萃取液GPC上樣量為90%,樣品測定液體積為1.0ml,則方法檢測限和定量限是0.074~0.18μg/kg,0.24~0.58μg/kg。2.7加標(biāo)回收實驗設(shè)計結(jié)果用濃度分別為2.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L的PAHs標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定6次,計算方法相對標(biāo)準(zhǔn)差(RSD)。結(jié)果表明,低濃度時RSD在1.05%~6.47%之間;中濃度RSD在1.22%~6.71%之間;高濃度時RSD在1.02%~2.14%之間。選取3組樣品各6份做加標(biāo)回收實驗,分別加標(biāo)2.0ng、5.0ng、10.0ng,結(jié)果見表3。18種PAHs低濃度加標(biāo)的平均回收率在71.2%~105.2%之間,RSD在5.4%~13.6%之間;中等濃度的加標(biāo)平均回收率在76.6%~110.6%范圍,RSD在3.4%~11.0%之間;高濃度的加標(biāo)平均回收率在74.7%~105.0%范圍,RSD在4.6%~11.2%的范圍內(nèi)。2.8控樣品檢測結(jié)果取6種海產(chǎn)品干粉各1.2~1.3g、含6種PAHs的海鱸魚質(zhì)控樣品3份各0.2g,檢測結(jié)果見表4,空白值為0.0~1.01μg/L。6種PAHs質(zhì)控目標(biāo)物平均值在標(biāo)準(zhǔn)值的不確定度范圍內(nèi),RSD%為2.1%~9.9%,方法準(zhǔn)確性滿足要求。3pahs分離條件的優(yōu)化快速溶劑萃取法(PSE)萃取海產(chǎn)品自動化程度高、快速,溶劑用量較少,