潘勝東, 何 仟, 陳曉紅, 王 立, 邱巧麗, 金米聰*

(1. 寧波市疾病預(yù)防控制中心, 浙江省微量有毒化學(xué)物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 寧波市毒物研究與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 寧波 315010; 2. 中國(guó)疾病預(yù)防控制中心, 職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所, 北京 100050)

研究論文

固相萃取-超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜法快速測(cè)定食用油中4種酚類環(huán)境雌激素殘留

潘勝東1, 何 仟2, 陳曉紅1, 王 立1, 邱巧麗1, 金米聰1*

(1. 寧波市疾病預(yù)防控制中心, 浙江省微量有毒化學(xué)物健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 寧波市毒物研究與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 浙江 寧波 315010; 2. 中國(guó)疾病預(yù)防控制中心, 職業(yè)衛(wèi)生與中毒控制所, 北京 100050)

建立了固相萃取-超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜(SPE-UPLC-HRMS)快速測(cè)定食用油中4種痕量酚類環(huán)境雌激素(雙酚S(BPS)、雙酚F(BPF)、雙酚A(BPA)和4-壬基酚(4-NP))的分析方法。食用油樣品經(jīng)乙腈渦旋提取和SLC玻璃固相萃取小柱凈化后,以0.05%(v/v)三乙醇胺和甲醇溶液為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,采用Waters ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱(100 mm×2.1 mm, 1.8 μm)進(jìn)行分離,在電噴霧離子源負(fù)離子模式(ESI-)和選擇性離子監(jiān)測(cè)(SIM)模式下進(jìn)行檢測(cè),內(nèi)標(biāo)法定量。4種目標(biāo)物在各自的范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r)>0.999。方法的檢出限(LOD,S/N=3)和定量限(LOD,S/N=10)分別為0.03～0.11 μg/kg和0.10～0.36 μg/kg。在1.0、10.0和80.0 μg/kg 3個(gè)加標(biāo)水平下,4種目標(biāo)物的加標(biāo)回收率為86.3%～96.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.2%～8.8%(n=6)?；|(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明方法在低、中、高3個(gè)濃度水平下均無(wú)明顯的基質(zhì)干擾。該法簡(jiǎn)便、快速,能用于食用油中雙酚S、雙酚F、雙酚A和4-壬基酚殘留的快速檢測(cè)。

超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜;固相萃取;酚類環(huán)境雌激素;雙酚S;雙酚F;雙酚A;4-壬基酚;食用油

雙酚A(BPA)、雙酚F(BPF)和4-壬基酚(4-NP)均為內(nèi)分泌干擾物質(zhì),具有類似雌激素的作用,低劑量水平的BPA即可干擾正常的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)[1-3],過(guò)量攝入則可能影響生殖功能,甚至能引起細(xì)胞癌變和器官畸形發(fā)育[4,5]。據(jù)統(tǒng)計(jì),歐洲每年消耗約69萬(wàn)噸BPA[6],BPA可通過(guò)多種方式進(jìn)入環(huán)境,危及人類健康。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,BPA等內(nèi)分泌干擾物的生產(chǎn)和需求不斷增加[7]。BPA被廣泛添加于食品包裝材料、容器內(nèi)壁涂料等材料中，塑料制品中也常含有BPA和4-NP等有害成分。因此,在塑料桶裝食用油的儲(chǔ)存過(guò)程中容器內(nèi)壁的BPA等環(huán)境雌激素可能會(huì)析出,從而影響人類健康。為此,相對(duì)更安全的雙酚S(BPS)作為BPA的替代物被廣泛使用,然而最新研究發(fā)現(xiàn),BPS可能和BPA同樣有害,體外實(shí)驗(yàn)已證實(shí)BPS具有雌激素效應(yīng)及抗雄性激素效應(yīng),其激素效應(yīng)分別為BPA的32%和25%[8]。此外,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期暴露在低劑量BPS環(huán)境中的雌鼠肥胖的概率明顯增加[9]。

目前,國(guó)內(nèi)外針對(duì)BPA和BPS等酚類環(huán)境雌激素在食品中的檢測(cè)方法主要包括氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[10-12]、液相色譜-紫外可見(jiàn)光譜法(HPLC-UV)[13]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[14-17]等。GC-MS的優(yōu)點(diǎn)在于分離度好,對(duì)雙酚A和烷基酚的靈敏度要高于液相色譜法,但是酚類化合物的揮發(fā)性差,需要對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行衍生化反應(yīng)(硅烷化反應(yīng)、芐基化反應(yīng)、乙?；磻?yīng)和氟酰化反應(yīng)),操作繁瑣,前處理時(shí)間較長(zhǎng),不如液相色譜法操作簡(jiǎn)單[18]; HPLC-UV測(cè)定BPA類化合物不用衍生化,可以保持化合物的組成不變,但靈敏度較低;LC-MS/MS能有效彌補(bǔ)HPLC-UV的不足,具有操作簡(jiǎn)單、假陽(yáng)性率低的特點(diǎn),尤其適用于食品中多組分的同時(shí)檢測(cè),目前已大量用于食品安全的殘留分析[19-23]。但針對(duì)食品樣品的分析,采用LC-MS/MS時(shí)產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)卻不可避免[24],往往需要進(jìn)行有效的基質(zhì)凈化才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定性、定量分析。此外,由于BPS結(jié)構(gòu)中具有砜基(-SO2-),極性較強(qiáng),與BPF、BPA和4-NP的色譜行為差異性大,在常規(guī)C18色譜柱上保留能力差,大大限制了復(fù)雜基質(zhì)樣品的測(cè)定。

本研究選擇對(duì)極性化合物具有更強(qiáng)保留能力的Waters ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱進(jìn)行分離,采用超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜作為檢測(cè)手段,通過(guò)準(zhǔn)分子離子峰精確的相對(duì)分子質(zhì)量定性(誤差<0.50 ppm (1×10-6)),開發(fā)了基于固相萃取凈化模式快速檢測(cè)食用油中BPS、BPF、BPA和4-NP 4種酚類環(huán)境雌激素的方法。該法快速、準(zhǔn)確,為食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)提供了新思路。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器和試劑

Waters UPLC I Class型超高效液相色譜儀(美國(guó)Waters公司); Q-Exactive Orbitrap型高分辨質(zhì)譜儀,配有Trace Finder 3.3數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(美國(guó)Thermo Fisher公司); Legend RT型離心機(jī)(德國(guó)Heraeus公司); SLC玻璃固相萃取小柱(500 mg/6 mL,杭州福?？萍挤?wù)有限公司)。

甲醇(LC-MS級(jí),批號(hào):20160205)購(gòu)自美國(guó)Thermo Fisher公司;氨水(色譜純,批號(hào):83Y1409PF)和三乙醇胺(色譜純,批號(hào):81Y1509PF)購(gòu)自德國(guó)Merck公司;BPS(批號(hào):127044)、BPF(批號(hào):50107)、BPA(批號(hào):40217)、4-NP(批號(hào):90819)標(biāo)準(zhǔn)品和13C12-BPS、D4-BPA同位素內(nèi)標(biāo)均購(gòu)自德國(guó)Dr. Ehrenstorfer公司。食用油樣品購(gòu)自各大型超市。

1.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別準(zhǔn)確稱取1.0 mg BPS、BPF、BPA和4-NP于1.0 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,配制質(zhì)量濃度為1 000 mg/L的4種目標(biāo)物的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液;分別準(zhǔn)確移取上述4種標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液100 μL，置于100 mL容量瓶中,用甲醇稀釋并定容至刻度,配制質(zhì)量濃度為1.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

分別準(zhǔn)確稱取1.0 mg13C12-BPS和D4-BPA,置于1.0 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,配制質(zhì)量濃度為1 000 mg/L的內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液;分別準(zhǔn)確移取上述2種內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液100 μL,置于100 mL容量瓶中,用甲醇稀釋并定容至刻度,配制質(zhì)量濃度為1.0 mg/L的內(nèi)標(biāo)應(yīng)用液。

分別準(zhǔn)確吸取1.0、2.0、5.0、10.0、25.0、100.0 μL 1.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,置于10.0 mL容量瓶中,分別加入50.0 μL 1.0 mg/L的內(nèi)標(biāo)應(yīng)用液,用甲醇稀釋并定容至刻度,配制質(zhì)量濃度分別為0.1、0.2、0.5、1.0、5.0、10.0、25.0、100.0 μg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,其中內(nèi)標(biāo)13C12-BPS和D4-BPA的質(zhì)量濃度均為5.0 μg/L。

1.3樣品前處理

提取:稱取0.50 g(精確至0.01 g)食用植物油，置于10 mL具塞玻璃刻度試管,加入5.0 μL 1.0 mg/L的內(nèi)標(biāo)應(yīng)用液,混勻,加入2 mL乙腈,渦旋混勻5 min,以10 000 r/min離心2 min,取上層乙腈相，待凈化。

凈化:依次用5 mL二氯甲烷和5 mL乙腈活化SLC玻璃固相萃取小柱,然后移取2 mL上述提取液,上樣,收集流出液于試管中,再用2 mL乙腈洗脫,并收集洗脫液于同一試管中,于60 ℃氮?dú)獯抵两?用1 mL甲醇復(fù)溶,進(jìn)樣測(cè)定。

1.4色譜條件

色譜柱:Waters ACQUITY UPLC HSS T3柱(100 mm×2.1 mm, 1.8 μm);流速:0.3 mL/min;進(jìn)樣量:5.0 μL;流動(dòng)相:A相為0.05%(v/v)三乙醇胺溶液,B相為甲醇。梯度洗脫程序:0～4.00 min, 20%B～95%B; 4.00～5.00 min, 95%B; 5.00～5.01 min, 95%B～20%B; 5.01～7.00 min, 20%B。

1.5質(zhì)譜條件

離子源:電噴霧離子(ESI)源;掃描方式:負(fù)離子掃描;離子源溫度:320 ℃;定量檢測(cè)方式:選擇性離子監(jiān)測(cè)模式(SIM);電噴霧電壓:-2.8 kV;溶劑化氣壓力:275.8 kPa;輔助氣速率:180 L/h;射頻棱鏡電壓(S-lens RF level): 60%;輔助氣加熱溫度:300 ℃;分辨率:35 000;自動(dòng)增益控制(AGC): 1×105;最大注入時(shí)間(maximum IT): 60 ms。4種酚類環(huán)境雌激素及2種內(nèi)標(biāo)物的準(zhǔn)分子離子峰均為[M-H]-,分別以各化合物準(zhǔn)分子離子峰的精確相對(duì)分子質(zhì)量(Mr)和保留時(shí)間(tR)定性,內(nèi)標(biāo)法定量。表1列舉了BPS、BPF、BPA和4-NP及內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)譜參數(shù)。

表 1 BPS、BPF、BPA和4-NP及內(nèi)標(biāo)物的分子式、相對(duì)分子質(zhì)量、質(zhì)量數(shù)偏差和保留時(shí)間Table 1 Formulas, relative molecular mass (Mr), mass deviations and retention times (tR) of BPS, BPF, BPA, 4-NP and their internal standards

2 結(jié)果與討論

2.1色譜條件的優(yōu)化

圖 1 不同色譜柱與流動(dòng)相條件下BPS(5.0 μg/L)的色譜圖Fig. 1 Chromatograms of BPS (5.0 μg/L) with different kinds of chromatographic columns and mobile phases a. column: Waters BEH C18 column (100 mm×2.1 mm, 1.7 μm); mobile phases: 0.1% (v/v) ammonia-methanol; b. column: Waters BEH C18 column (100 mm×2.1 mm, 1.8 μm); mobile phases: 0.05% (v/v) triethanolamine-methanol; c. column: Waters HSS T3 column (100 mm×2.1 mm, 1.8 μm); mobile phases: 0.1% (v/v) ammonia-methanol; d. column: Waters HSS T3 column (100 mm×2.1 mm, 1.8 μm); mobile phases: 0.05% (v/v) triethanolamine-methanol.

采用液相色譜分離分析有機(jī)化合物時(shí),C18色譜柱是首選,本研究首先采用Waters BEH C18色譜柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm)分離BPS、BPF、BPA和4-NP 4種酚類環(huán)境雌激素,并分別考察了水-甲醇、乙酸銨-甲醇、0.1%(v/v)氨水-甲醇和0.05%(v/v)三乙醇胺-甲醇作為流動(dòng)相時(shí)4種酚類環(huán)境雌激素的分離效果和靈敏度。結(jié)果表明,當(dāng)水-甲醇作為流動(dòng)相時(shí),4種酚類環(huán)境雌激素能較好地分離,BPS的保留也較好,但BPA的靈敏度較差,不能滿足痕量檢測(cè)的要求,且4-NP的保留時(shí)間滯后嚴(yán)重,峰形不佳;當(dāng)乙酸銨-甲醇溶液作為流動(dòng)相時(shí),4-NP的保留時(shí)間合適,但BPA基本無(wú)質(zhì)譜響應(yīng);當(dāng)0.1%(v/v)氨水-甲醇作為流動(dòng)相時(shí),4種待測(cè)物能較好地實(shí)現(xiàn)分離,峰形對(duì)稱,靈敏度好,但BPS的保留較差(tR=0.57 min),接近死時(shí)間(見(jiàn)圖1a);當(dāng)選用0.05%(v/v)三乙醇胺-甲醇作為流動(dòng)相時(shí),BPS的保留有所改善,tR為1.04 min(見(jiàn)圖1b),可能是因?yàn)锽PS分子中含有-SO2-和-OH基團(tuán),極性較大,在堿性條件下,電離成負(fù)離子,較難在C18色譜柱上保留,而三乙醇胺的存在可能與BPS通過(guò)氫鍵作用力形成復(fù)合物,從而增強(qiáng)了在C18柱上的保留，但由于BPS的保留時(shí)間依然較短,有待進(jìn)一步完善。之后選用對(duì)極性化合物具有更強(qiáng)保留能力的Waters HSS T3色譜柱(100 mm×2.1 mm, 1.8 μm)進(jìn)行分析。當(dāng)水-甲醇和乙酸銨-甲醇作為流動(dòng)相時(shí),各目標(biāo)化合物的色譜和質(zhì)譜行為與使用Waters BEH C18色譜柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm)時(shí)相似,BPA質(zhì)譜響應(yīng)較弱,不能滿足殘留分析的要求;當(dāng)0.1% (v/v)氨水-甲醇作為流動(dòng)相時(shí),BPS在T3色譜柱上的保留依然較差(tR=0.92 min,見(jiàn)圖1c);當(dāng)以0.05% (v/v)三乙醇胺-甲醇作為流動(dòng)相進(jìn)行分離時(shí),BPS在色譜柱上的保留能力有了較大提高,保留時(shí)間為1.62 min(見(jiàn)圖1d),且此時(shí)BPA、BPF和4-NP的保留、峰形和靈敏度也較好。綜上,本文采用Waters HSS T3色譜柱進(jìn)行分離，選擇0.05% (v/v)三乙醇胺-甲醇作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫。加標(biāo)樣品中4種酚類環(huán)境雌激素及2種內(nèi)標(biāo)物的SIM色譜圖見(jiàn)圖2。

圖 2 加標(biāo)食用油樣品中4種酚類環(huán)境雌激素及2種內(nèi)標(biāo)物(5.0 μg/kg)的SIM色譜圖Fig. 2 SIM chromatograms of the four phenolic environmental estrogens and two internal standards (5.0 μg/kg) spiked in cooking oil samples

2.2質(zhì)譜條件的優(yōu)化

由于本文所研究的4種酚類環(huán)境雌激素的分子結(jié)構(gòu)中均含有羥基,容易電離形成負(fù)離子,因此在ESI-模式下對(duì)各目標(biāo)化合物進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)采用一級(jí)質(zhì)譜時(shí),在ESI-模式下,4種酚類環(huán)境雌激素所產(chǎn)生的準(zhǔn)分子離子均為[M-H]-,鑒于通過(guò)高分辨質(zhì)譜獲得的精確相對(duì)分子質(zhì)量與理論值間偏差較小(均<0.50 ppm,見(jiàn)表1),準(zhǔn)分子離子完全可以作為各化合物定性分析的依據(jù)。因此,本文采用Targeted SIM模式對(duì)4種酚類環(huán)境雌激素進(jìn)行定性定量分析,并對(duì)影響Q-Exactive靈敏度和選擇性的各參數(shù)(如分辨率、自動(dòng)增益控制、最大注入時(shí)間)進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明,當(dāng)設(shè)定分辨率為35 000、AGC為1×105和最大注入時(shí)間為60 ms時(shí),4種酚類環(huán)境雌激素及其內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)譜響應(yīng)程度最強(qiáng),選擇性最佳。優(yōu)化后的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。

2.3前處理?xiàng)l件的優(yōu)化

2.3.1提取溶劑的選擇

本研究分析的4種酚類環(huán)境雌激素的化學(xué)結(jié)構(gòu)中均帶有一個(gè)或多個(gè)羥基極性基團(tuán),根據(jù)相似相溶原理,其在極性溶劑中的溶解度應(yīng)較為理想。因此本實(shí)驗(yàn)考察了甲醇、乙腈和丙酮3種溶劑對(duì)目標(biāo)分析物的提取效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)采用乙腈提取時(shí)，食用油基質(zhì)中的待測(cè)物可被充分提取,4種酚類環(huán)境雌激素的提取率為93.6%～99.5%,優(yōu)于其他兩種提取溶劑。因此本實(shí)驗(yàn)選擇乙腈作為食用油中酚類環(huán)境雌激素的提取溶劑。

2.3.2凈化方式的選擇

食用油樣品基質(zhì)較為復(fù)雜,尤其含有大量的脂肪,導(dǎo)致采用質(zhì)譜分析時(shí)基質(zhì)效應(yīng)顯著,需對(duì)提取液進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬艋Ｈ欢?酚類環(huán)境雌激素在塑料制品中普遍殘留,常規(guī)的塑料固相萃取小柱可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,因此選擇分散固相萃取或玻璃填充固相萃取小柱能有效減少不必要的干擾。

圖 3 不同凈化方式對(duì)4種酚類環(huán)境雌激素回收率的影響(n=3)Fig. 3 Effect of different clean-up approaches on the recoveries of the four phenolic environmental estrogens (n=3)

本研究分別比較了采用C18粉末、SILICA/PSA玻璃混合型固相萃取小柱和SLC玻璃固相萃取小柱時(shí)目標(biāo)分析物的回收率(見(jiàn)圖3)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,C18粉末能有效去除食用油中的非極性雜質(zhì),BPS、BPA和4-NP的回收率可達(dá)76.5%～86.5%,但BPF的回收率較低(<65%); 采用SILICA/PSA玻璃混合型固相萃取小柱時(shí)，BPF、BPA和4-NP的回收率為85.9%～92.6%,但BPS的保留較強(qiáng),幾乎難以洗脫，回收率<15%;SLC玻璃固相萃取小柱由中性氧化鋁和強(qiáng)陽(yáng)離子交換材料(SCX)復(fù)合而成,在凈化過(guò)程中,食用油樣品經(jīng)乙腈提取后,提取液中含有一定量的甘油三酯,可通過(guò)疏水作用機(jī)理吸附于氧化鋁表面,從而達(dá)到除雜的目的,而SCX成分可通過(guò)靜電作用機(jī)理有效吸附提取液中離子型雜質(zhì),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)凈化的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，4種酚類環(huán)境雌激素的回收率為93.1%～98.8%，因此實(shí)驗(yàn)選用SLC玻璃固相萃取小柱進(jìn)行凈化。

2.4基質(zhì)效應(yīng)的評(píng)價(jià)

在不含BPS、BPF、BPA和4-NP的食用油提取液(經(jīng)固相萃取柱凈化)中分別添加低、中、高3個(gè)水平(1.0、10.0和80.0 μg/kg)的BPS、BPF、BPA和4-NP,比較相同水平下食用油基質(zhì)中目標(biāo)物峰面積(S2)與標(biāo)準(zhǔn)品溶液中目標(biāo)物峰面積(S1)間的差異,并計(jì)算絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)(Absolute matrix effect, AME),公式為：AME=S2/S1×100%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,BPS、BPF、BPA和4-NP在低、中、高3個(gè)添加水平下的絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)為84.3%～96.3%,表明食用油樣品經(jīng)SLC固相萃取凈化后的基質(zhì)干擾不明顯,提取凈化效果較好。

2.5方法學(xué)驗(yàn)證

對(duì)配制的質(zhì)量濃度為0.1～100.0 μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析,根據(jù)內(nèi)標(biāo)物與被測(cè)物的性質(zhì),選擇13C12-BPS作為BPS的內(nèi)標(biāo)物、D4-BPA作為BPF、BPA和4-NP的內(nèi)標(biāo)物,以被測(cè)組分與內(nèi)標(biāo)物的峰面積之比(y)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測(cè)組分與內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量濃度之比(x)進(jìn)行線性回歸,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,4種酚類環(huán)境雌激素在各自的范圍內(nèi)均具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r)>0.999。采用空白食用油樣品中添加待測(cè)物的方式確定方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ),分別以目標(biāo)分析物色譜峰信噪比(S/N)為3和10時(shí)計(jì)算,4種酚類環(huán)境雌激素的LOD和LOQ分別為0.03～0.11 μg/kg和0.10～0.36 μg/kg。

準(zhǔn)確稱取18份0.50 g(精確至0.01 g)空白食用油樣品,置于10 mL具塞玻璃刻度試管中,以6份為一組,加入5.0 μL 1.0 mg/L的內(nèi)標(biāo)應(yīng)用液,然后分別準(zhǔn)確加入1.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液各1.0、10.0和80.0 μL,配制低、中、高3個(gè)添加水平的加標(biāo)樣品(1.0, 10.0和80.0 μg/kg),按1.3節(jié)進(jìn)行前處理,然后采用UPLC-HRMS測(cè)定,每一水平平行測(cè)定6次,計(jì)算回收率和精密度(見(jiàn)表2)。結(jié)果表明,食用油樣品中4種目標(biāo)分析物的加標(biāo)回收率為86.3%～96.1%,RSD為2.2%～8.8%(n=6)。

表 2 4種酚類環(huán)境雌激素的線性范圍、回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限、回收率和精密度Table 2 Linear ranges, regression equations, correlation coefficients (r), LODs, LOQs, recoveries, and precisions of the four phenolic environmental estrogens

y: peak area ratio of target analyte to its internal standard;x: mass concentration ratio of target analyte to its internal standard.

圖 4 典型陽(yáng)性樣品中BPA的SIM色譜圖及其一級(jí)質(zhì)譜圖和理論質(zhì)譜圖Fig. 4 SIM chromatogram of a BPA positive sample and its experimental and theoretical mass spectra

2.6實(shí)際樣品分析

采集市售食用油樣品30份作為研究對(duì)象,采用本文建立的SPE-UPLC-MS/MS方法測(cè)定4種酚類環(huán)境雌激素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,共檢出15份食用油樣品中含有BPA, 10份含有BPS, 5份含有4-NP, 2份含有BPF,總體的含量范圍為1.1～50.2 μg/kg。典型的BPA陽(yáng)性樣品的SIM色譜圖和質(zhì)譜圖見(jiàn)圖4。由圖4可知,BPA陽(yáng)性樣品一級(jí)質(zhì)譜圖與BPA的理論圖譜極其接近,兩個(gè)主要的準(zhǔn)分子離子同位素峰的精確相對(duì)分子質(zhì)量的偏差均<0.50 ppm,定性能力好。由此可見(jiàn),本研究所建立的食用油中酚類環(huán)境雌激素的檢測(cè)方法具有準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)。

3 結(jié)論

本文建立了固相萃取-超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜測(cè)定食用油中4種痕量酚類環(huán)境雌激素殘留的分析方法。該法具有快速、準(zhǔn)確、靈敏和定性能力好等優(yōu)點(diǎn),可用于食用油中酚類環(huán)境雌激素的快速確證分析。

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Rapid determination of four phenolic environmental estrogen residues in cooking oil by ultra-performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry coupled with solid-phase extraction

PAN Shengdong1, HE Qian2, CHEN Xiaohong1, WANG Li1, QIU Qiaoli1, JIN Micong1*

(1. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Health Risk Appraisal for Trace Toxic Chemicals, Ningbo Key Laboratory of Poison Research and Control, Ningbo Municipal Center for Disease Control and Prevention,Ningbo 315010, China; 2. National Institute of Occupational Health and Poison Control, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 100050, China)

A fast, sensitive and accurate method for the determination of trace bisphenol S (BPS), bisphenol F (BPF), bisphenol A (BPA) and 4-nonylphenol (4-NP) in cooking oil samples was developed by ultra-performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS) coupled with solid-phase extraction (SPE). Cooking oil samples were extracted by acetonitrile, then the supernatant was purified by SLC SPE cartridges. The chromatographic separation was carried out on a Waters ACQUITY UPLC HSS T3column (100 mm×2.1 mm, 1.8 μm) with a linear gradient elution procedure using 0.05% (v/v) triethanolamine aqueous solution and methanol as mobile phases. The quantification analysis was operated in a negative electrospray ion (ESI-) source mode under the selected ion monitoring (SIM) mode with internal standard method. The four target analytes showed good linearity with correlation coefficients (r) greater than 0.999. The limits of detection (LODs,S/N=3) and limits of quantification (LOQs,S/N=10) were in the ranges of 0.03-0.11 μg/kg and 0.10-0.36 μg/kg, respectively. The recoveries of the four target analytes spiked in oil samples were in the range of 86.3%-96.1% at spiked levels of 1.0, 10.0 and 80.0 μg/kg, respectively, while the relative standard deviations (RSDs) were in range of 2.2%-8.8% (n=6). No significant matrix interference was found in this method. The proposed method is simple and fast. It can be applied for the rapid determination of trace BPS, BPF, BPA, and 4-NP in cooking oil samples.

ultra-performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS); solid-phase extraction (SPE); phenolic environmental estrogens; bisphenol S (BPS); bisphenol F (BPF); bisphenol A (BPA); 4-nonylphenol (4-NP); cooking oil

10.3724/SP.J.1123.2017.06003

2017-06-01

.E-mail: jmcjc@163.com.

浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生平臺(tái)骨干項(xiàng)目(2015RCB023);浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生平臺(tái)重點(diǎn)項(xiàng)目(2014ZDA021);寧波市自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2016A610178);浙江省公共衛(wèi)生應(yīng)急檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金.

O658

A

1000-8713(2017)09-0980-07

Foundation item: Zhejiang Provincial Medical Health Platform Backbone Project (No. 2015RCB023); Zhejiang Provincial Medical Health Platform Key Project (No. 2014ZDA021); Ningbo Natural Science Foundation of China (No. 2016A610178); Opening Foundation of Key Laboratory of Key Technologies of Emergency Detection for Public Health of Zhejiang Province.

*