摘 要:建立了快速檢測水產(chǎn)品中23種全氟烷基化合物(Perfluorinated alkyl substances, PFASs)的超快速液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UFLC-MS/MS)分析方法。樣品前處理采用QuEChERS方法,以酸化乙腈提取目標(biāo)物,C18填料和石墨化碳黑(GCB)分散固相萃取凈化,C18色譜柱分離,甲醇和5 mmol/L乙酸銨溶液梯度洗脫,多反應(yīng)監(jiān)測負(fù)離子模式掃描。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,采用同位素標(biāo)記的內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行內(nèi)標(biāo)法定量,以提高方法的準(zhǔn)確度。23種目標(biāo)物在12 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好分離,并在各自相應(yīng)濃度范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)不低于0.995,檢出限為0.002~0.02 μg/kg。加標(biāo)回收率在75.6%~118.2%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.7%~14.5%。本方法操作簡便,靈敏度高,適用于大批量樣品的快速分析。
關(guān)鍵詞:全氟烷基化合物; 水產(chǎn)品; QuEChERS方法; 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜
1 引 言
全氟烷基化合物(Perfluoroalkylated substances,PFASs)作為一類新型持久性有機(jī)污染物,其高富集特性和“三致”毒性引起國際社會的高度關(guān)注。2009年5月,在日內(nèi)瓦召開的公約締約方第四屆大會上,將全氟辛烷磺酸(鹽)及全氟辛基磺酰氟列入《斯德哥爾摩公約》優(yōu)控名單[1]。2010年3月17日,歐盟委員會發(fā)布2010/161/EU號[2]議案,提議開展食品中PFASs的監(jiān)控,特別是魚、肉等能夠反映消費(fèi)習(xí)慣的各類動物源性食品。歐盟針對2000~2009年食品中PFASs污染的調(diào)查結(jié)果表明,水產(chǎn)動物源性食品中PFASs殘留水平明顯高于其它陸源食品,因此提出水產(chǎn)品常態(tài)化監(jiān)控PFASs的建議[3]。
比較而言,我國對水產(chǎn)品中PFASs污染狀況了解較少,主要原因是缺乏有效的檢測技術(shù),不僅無法滿足歐盟針對PFASs種類要求[3],前處理技術(shù)也多采用堿消解、固相萃取或超聲萃取等方法[4~6],與基質(zhì)分散固相萃取、微萃取等[7~10]高效、快速檢測方法相比, 差距顯著。本研究選取23種重要的PFASs作為目標(biāo)物,包括13種全氟羧酸(Perfluorocarboxylic acids, PFCAs)、5種全氟磺酸(Perfluorosulphonic acids, PFSAs)、3種全氟磺酰胺(Perfluorosulphonamides,F(xiàn)OSAs)和2種全氟磺酰胺乙醇(Perfluorosulphonamidoethanols,F(xiàn)OSEs),采用QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe)前處理方法,結(jié)合超快速液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UFLC-MS/MS)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)品中PFASs的高靈敏、快速檢測。與現(xiàn)有PFASs檢測方法[11~13]相比,本方法不僅進(jìn)一步擴(kuò)大了PFASs的檢測種類,而且簡化了操作步驟,縮短了檢測時間,提高了檢測靈敏度。利用本方法對市售的水產(chǎn)品進(jìn)行了分析,為進(jìn)一步開展我國水產(chǎn)動物源性食品中PFASs調(diào)查監(jiān)控,提供了工作基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器、試劑與材料
3.2 樣品前處理方法的優(yōu)化
本研究將QuEChERS前處理技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)品中PFASs的提取和凈化,克服了現(xiàn)有方法中的步驟繁瑣、成本較高等缺點(diǎn)[4~6,11,13,17,18],并采用高速均質(zhì)代替原QuEChERS方法中的振搖提取,確保樣品與試劑充分接觸,提高提取效率; 同時, 定容后高速離心, 以去除大分子雜質(zhì)。
考察了甲酸與分散固相萃取凈化填料用量的不同對目標(biāo)物回收率的影響。乙腈中甲酸的加入量分別為1%, 2%和3%時,23種目標(biāo)物的回收率均大于70%,平均回收率分別為91.8%, 92.9%和93.1%,但3%甲酸-乙腈共萃取的干擾物較多,影響目標(biāo)物的定量分析,故選擇2%甲酸-乙腈為提取劑。考察了C18用量(50~250 mg)對回收率和凈化結(jié)果的影響,C18用量為100或150 mg時,平均回收率均優(yōu)于其它用量(圖2),且凈化后的樣品溶液澄清,去脂效果較好,綜合考慮成本因素,C18用量選擇100 mg。在此基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn) 40 mg GCB即可有效去除色素,且未影響到目標(biāo)物的回收率(平均回收率≥90%)。因此,本方法最終采用100 mg C18+40 mg GCB對樣品提取液凈化,圖3為不同基質(zhì)樣品提取液凈化前后的效果對比,說明本凈化方法,在保證回收率的前提下,可有效去除樣品中的脂肪、色素等內(nèi)源性雜質(zhì)。
3.3 線性關(guān)系和靈敏度
取適量PFASs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和內(nèi)標(biāo)溶液,配制成系列濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在2.3節(jié)條件下依次測定,以各組分和內(nèi)標(biāo)物的面積比值為縱坐標(biāo),各組分的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸分析。在空白樣品中添加一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,以信噪比(S/N≥3)確定各組分檢出限(LOD),結(jié)果見表2。結(jié)果表明,23種PFASs的線性良好,靈敏度較高,適用于PFASs的定量分析。
3.4 準(zhǔn)確度和精密度
選取鯉魚、對蝦和扇貝為測試基質(zhì),分別添加相當(dāng)于0.1和0.5 μg/kg濃度的PFASs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按本方法進(jìn)行測定,每個濃度做6個平行樣品。同時做空白實(shí)驗(yàn),均扣除本底值后計(jì)算加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果表明,PFASs在鯉魚中的加標(biāo)回收率在83.1%~113.7%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.7%~13.2%; PFASs在對蝦中的加標(biāo)回收率在75.6%~107.5%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.6%~14.5%;PFASs在扇貝中的加標(biāo)回收率在85.0%~118.2%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.0%~12.9%。本方法的準(zhǔn)確度與精密度能滿足水產(chǎn)品中污染物的分析要求。
3.5 實(shí)際樣品分析
應(yīng)用本方法測定了10個市售水產(chǎn)品(3個淡水魚、2個海水魚、2個貝類、2個甲殼類和1個海參樣品),結(jié)果發(fā)現(xiàn),部分樣品存在PFASs污染,總量為0.246~1.843 μg/kg,其中長鏈PFASs的檢出率較高,在水產(chǎn)品中富集普遍。同時,采用堿消解結(jié)合固相萃取方法[4]對實(shí)際陽性樣品進(jìn)行驗(yàn)證,由表3可見,本方法與采用堿消解結(jié)合固相萃取方法的測定結(jié)果較為一致。
本方法不僅豐富了PFASs的檢測種類,滿足歐盟最新政策要求,而且方法高效、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確、靈敏,適用于水產(chǎn)品中PFASs的快速痕量分析。