黃永橋,馬凱*,吳新文,曹俊杰,簡銀池
貴州省分析測試研究院(貴陽 550000)
高氯酸鹽(Perchlorate)是一類化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、含有高氯酸根的化學(xué)物質(zhì),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用中,如航空航天染料中的氧化劑[1-3]。高氯酸鹽也是一種新型健康危害物,其對人體的危害主要表現(xiàn)在:抑制體內(nèi)碘轉(zhuǎn)運(yùn)與攝取,從而引發(fā)甲狀腺功能障礙;影響嬰幼兒新陳代謝和腦組織發(fā)育,進(jìn)而引發(fā)智力缺陷等先天性疾病[4-7]。環(huán)境中的高氯酸鹽,因其極易溶于水,借助水的流動(dòng)和空氣的擴(kuò)散,經(jīng)不同生物吸收并在生物鏈逐級富集,最終對人體的安全構(gòu)成威脅[8-9]。
目前高氯酸鹽的檢測方法主要有離子色譜法[10-11]、離子色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[9,12]、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[13-14]、表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)[2,15],其中超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法因其高效、準(zhǔn)確、靈敏度高、定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)而在高氯酸鹽檢測中應(yīng)用較多[16]。目前關(guān)于豬肉、牛肉中高氯酸鹽的檢測報(bào)道較少,試驗(yàn)建立了適用于豬肉、牛肉中高氯酸鹽的超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的檢測方法,其具有樣品前處理簡便、快速,檢測靈敏度高、結(jié)果精密度好等優(yōu)點(diǎn)。
Agilent 1290-6470超高效液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,配有ESI源(美國Agilent公司);電子天平(常熟市天量儀器有限公司);Milli-Q超純水機(jī)(美國 Millipore公司);渦旋混合器(上海米青科實(shí)業(yè)有限公司);超聲波清洗器(上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司);離心機(jī)(湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司);PRiME HLB(3cc/150 mg美國 Waters公司);0.22 μ m濾膜(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);
高氯酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);乙腈(色譜純,德國Merck公司);甲醇(色譜純,德國Merck公司);甲酸銨(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司)。
精密稱取0.123 8 g高氯酸鈉于100 mL容量瓶中,用超純水溶解并稀釋至刻度,混勻,配制成質(zhì)量濃度為1.00 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于4 ℃保存。5.0 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:從1.0 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液中移取50 μL至10 mL容量瓶中,用超純水稀釋并定容至刻度;50.0 ng/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:移取100 μL的5.0 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶至10 mL容量瓶中,用超純水稀釋并定容至刻度;5.0 ng/mL工作標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:移取1.0 mL的中間標(biāo)液至10 mL的容量瓶中,用超純水稀釋并定容至刻度。
色譜柱:Thermo Acclaim TRINITY P1離子交換色譜柱(50 mm×2.1 mm,3 μ m)。流動(dòng)相A:20 mmol/L甲酸銨溶液。流動(dòng)相B:乙腈。流速:0.5 mL/min。柱溫:40 ℃。進(jìn)樣體積:10 μ L。梯度洗脫程序見表1。
表1 流動(dòng)相洗脫梯度
離子源:電噴霧離子源(ESI);多反應(yīng)監(jiān)測(MRM),負(fù)離子掃描。毛細(xì)管電壓:3.5 kV。干燥氣流速:12 L/min。干燥氣溫度:350 ℃。鞘氣流速:10 L/min。鞘氣溫度:300 ℃。其他質(zhì)譜條件見表2。
表2 高氯酸鹽的質(zhì)譜條件
稱取2.0 g搗碎后的組織樣品于50 mL具塞離心管中,準(zhǔn)確加入20 mL甲醇-水溶液(7︰3,V/V),以10 000 r/min均質(zhì)1 min,渦旋2 min,以5 000 r/min常溫離心10 min,吸取3.0 mL上述上清液過固相萃取柱,棄去部分流出液,收集剩余續(xù)濾液,過0.22 μm再生纖維素濾膜至樣品瓶中,供儀器待測。
試驗(yàn)對比了C18小柱和PRiME HLB(3 cc/150 mg)小柱的保留效果。通過基質(zhì)加標(biāo)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用PRiME HLB(3 cc/150 mg)柱凈化,平均回收率為93.4%;采用C18柱凈化,平均回收率為84.6%。由于PRiME HLB(3 cc/150 mg)使用時(shí)具有不用活化、操作簡單、省時(shí)的特點(diǎn),故選取PRiME HLB(3 cc/150 mg)柱作為凈化柱。
試驗(yàn)對比了C18色譜柱和Thermo Acclaim TRINITY P1色譜柱。由圖1和圖2可知,用C18色譜柱出峰時(shí)間小于1 min,通過調(diào)節(jié)流動(dòng)相組成和比例也沒有明顯改善,不能將高氯酸鹽與雜質(zhì)進(jìn)行分離分析。Thermo Acclaim TRINITY P1色譜柱采用獨(dú)特的多模式表面化學(xué)鍵合相,表面化學(xué)鍵合相同時(shí)提供反相、陽離子交換和陰離子交換功能。Thermo Acclaim TRINITY P1色譜柱能對高氯酸鹽和雜質(zhì)進(jìn)行有效的分離,且目標(biāo)物有較好的響應(yīng),故選取Thermo Acclaim TRINITY P1色譜柱。
圖1 C18色譜柱圖譜
圖2 Thermo Acclaim TRINITY P1色譜柱圖譜
按照1.2中配制出的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,用初始流動(dòng)相稀釋至1/100,1/50,1/20,1/10,1/5,1/2和1倍,得到系列梯度混合溶液。以對照品的峰面積(Y)對其質(zhì)量濃度(X,μg/L)做標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果表明,高氯酸鹽在0.05~5.00 μg/L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R2)在0.999 2~0.999 3之間,適用于定量分析。按照信噪比≥3(S/N≥3)及信噪比≥10(S/N≥10)分別對最低檢測限及定量限進(jìn)行測定,由表3可知,該方法具有較好的靈敏度。
表3 高氯酸鹽的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)(R2)、檢出限和定量限
選取豬肉和牛肉陰性樣品,分別進(jìn)行精密度及加標(biāo)回收試驗(yàn),選擇檢出限的1,2和10倍三個(gè)不同的添加量進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn),每個(gè)添加水平做6個(gè)平行,按照1.5樣品前處理方法進(jìn)行提取凈化??瞻讟悠泛图訕?biāo)樣品見圖3和圖4。如表4所示,三個(gè)添加水平的平均回收率分別為:豬肉85.2%~98.8%和牛肉90.8%~106.0%。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為:豬肉1.97%~3.87%和牛肉1.14%~%4.32%。該法具有較好的重復(fù)性與靈敏度,適用于定量分析,該樣品前處理方法具有較高的回收率。
表4 豬肉和牛肉中高氯酸鹽的添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)
圖3 空白樣樣品
圖4 加標(biāo)樣品
采用此次試驗(yàn)建立的方法檢測實(shí)驗(yàn)室在流通環(huán)節(jié)抽取的300批次豬肉樣品、100批次牛肉樣品,其中有7份豬肉樣品和3份牛肉樣品檢出高氯酸鹽,其他樣品均低于定量限。
試驗(yàn)采用PRiME HLB小柱對樣品進(jìn)行快速前處理,建立了測定豬肉、牛肉中高氯酸鹽的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,該方法操作簡單,精密度和靈敏度高、定量準(zhǔn)確、可靠,能滿足豬肉、牛肉中高氯酸鹽的日常檢測工作。