饒欽雄,張其才,劉 星,王獻(xiàn)禮,李華璽,宋衛(wèi)國(guó),趙志輝
(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,上海201403)
饒欽雄,張其才,劉星,等.SPE 柱法測(cè)定畜產(chǎn)品中29 種二英及其類似物[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2020,36(4):103-107
Trace 1310 高分辨氣相色譜(美國(guó)Thermo 公司);DFS 高分辨質(zhì)譜儀(美國(guó)Thermo 公司);Dionex ASE300 加速溶劑萃取儀(美國(guó)戴安公司);冷凍干燥儀(北京博醫(yī)康);氮?dú)獯蹈蓛x(美國(guó)Organomation 公司);R-215 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士Buchi 公司)。
1.2.1 PCDD∕Fs 的色譜參考條件
色譜柱:BPX-DXN 柱,60 m×0.25 mm(內(nèi)徑) ×0.10 μm;進(jìn)樣口溫度:270 ℃;進(jìn)樣方式:不分流模式;傳輸線溫度:280 ℃;升溫程序柱溫:初始溫度為140 ℃,保持1 min,以20 ℃∕min 的速度升到200 ℃,保持1 min,以5 ℃∕min 的速度升到220 ℃,保持16 min,以5 ℃∕min 的速度升到235 ℃,保持7 min,再以5 ℃∕min的速度升到310 ℃,并保持10 min;載氣:高純氦氣( >99.999%);流速:1.0 mL∕min。
1.2.2 DL-PCBs 的色譜條件
色譜柱:BPX-DXN 柱,60 m×0.25 mm(內(nèi)徑) ×0.10 μm;進(jìn)樣口溫度:290 ℃;進(jìn)樣方式:無(wú)分流模式;傳輸線溫度:270 ℃;升溫程序:初始溫度為80 ℃,保持3 min,以15 ℃∕min 的速度升到150 ℃,保持2 min,以2.5 ℃∕min 的速度升到270 ℃,保持3 min,再在以15 ℃∕min 的速度升到330 ℃,并保持5 min;載氣:高純氦氣( >99.999%);流速:1.0 mL∕min。
1.2.3 PCDD∕Fs 和DL-PCBs 的質(zhì)譜條件
電離模式:電子轟擊(EI+);電子能量:45 V;分辨率:≥10 000;源溫:260 ℃;掃描模式:離子模式(SIM);質(zhì)譜采集質(zhì)量碎片類型:參考GB 5009.205—2013 標(biāo)準(zhǔn)附表。
1.3.1 樣品預(yù)處理
將豬和牛等畜產(chǎn)品均質(zhì)化,冷凍干燥,再將樣品粉碎后存儲(chǔ)于鋁箔袋中,備用。
1.3.2 樣品的提取
稱取試樣10.0 g,與10 g 無(wú)水硫酸鈉或硅藻土混合均勻,轉(zhuǎn)移至加速溶劑提取儀的不銹鋼萃取池中,加入10 μL PCDD∕Fs 和DL-PCBs 的13C 標(biāo)記定量?jī)?nèi)標(biāo),利用加速溶劑萃取儀進(jìn)行提取。
提取條件如下,萃取溶劑:正己烷∶二氯甲烷=1∶1(v∕v);壓力:10.3 MPa(1 500 psi);溫度:120 ℃;加熱時(shí)間:6 min;靜態(tài)提取時(shí)間:8 min;吹掃時(shí)間2 min;循環(huán)3 次。 樣品收集至250 mL 加速溶劑萃取儀接收瓶中。
1.3.3 脂重的測(cè)量
將樣品提取液轉(zhuǎn)移到平底燒瓶中,并用10 mL 正己烷對(duì)接收瓶進(jìn)行洗滌,將洗滌液一并加入到平底燒瓶中,重復(fù)3 次;最后將提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至近干,用氮?dú)獯抵梁阒?,?jì)算前后平底燒瓶重量差,計(jì)為脂重。
1.3.4 凈化及濃縮
1.3.4.1 酸性硅膠凈化除脂
使用100 mL 正己烷復(fù)溶后,加入50 g 高配比酸性硅膠(硅膠∶濃硫酸=56∶44,質(zhì)量比),用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在55 ℃下旋轉(zhuǎn)濃縮20 min;靜置8—10 min,將提取液轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平底燒瓶中;用50 mL 正己烷洗平底燒瓶中的硅膠,收集正己烷于第二個(gè)平底燒瓶中,重復(fù)3 次(如果酸性硅膠顏色較深,則應(yīng)該重復(fù)上述過(guò)程,直至酸性硅膠為淺黃色)。 最后,將收集液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至3—5 mL,供下一步凈化。
1.3.4.2 復(fù)合硅膠SPE 柱和活性炭SPE 柱凈化
用30 ml 正己烷負(fù)壓預(yù)淋洗復(fù)合硅膠SPE 柱,當(dāng)液面降至無(wú)水硫酸鈉層上方約2 mm 時(shí),關(guān)閉負(fù)壓,棄去淋洗液;復(fù)合硅膠SPE 柱流出端串聯(lián)上活性炭SPE柱(圖1),用10 ml 正己烷淋洗;當(dāng)液面降至無(wú)水硫酸鈉層上方約2 mm 時(shí),關(guān)閉負(fù)壓,棄去淋洗液;柱下放置梨形瓶準(zhǔn)備上樣接收。 此過(guò)程應(yīng)檢查凈化柱,如果出現(xiàn)溝流、斷層現(xiàn)象應(yīng)更換新柱。
用70 mL 正己烷洗脫串聯(lián)色譜柱DL-PCBs,洗脫液全收集;取下活性炭SPE 柱,在流入端串聯(lián)上玻璃空SPE 柱,再用30 mL 甲苯洗脫串聯(lián)色譜柱PCDD∕Fs,洗脫液全收集;將收集的洗脫液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至3—5 mL,供下一步濃縮用。
1.3.4.3 微量濃縮及溶劑置換
將上述濃縮液轉(zhuǎn)移至球型濃縮器中,濃縮至0.2—0.3 mL,轉(zhuǎn)移至帶有襯管的棕色進(jìn)樣小瓶中,在氮?dú)饬飨麓抵良s剩20 μL,加入20 μL 壬烷溶液,分別加入10 μL PCDD∕Fs 和DL-PCBs 回收率內(nèi)標(biāo)溶液,上HRGC∕HRMS 分析檢測(cè)。
于豬肉和牛肉樣品中,添加適量的PCDD∕Fs 和DL-PCBs 標(biāo)準(zhǔn)品,2378-TCDF 和2378-TCDD 添加水平為20 pg∕g,OCDF 和OCDD 添加水平為200 pg∕g,其他25 種二英類化合物添加水平為100 pg∕g,設(shè)置4個(gè)平行、1 個(gè)樣品空白和1 個(gè)系統(tǒng)空白樣品,按1.3 進(jìn)行樣品前處理,上HRGC-HRMS 儀器測(cè)定。
選用Thermo TR-DIOXIN-5MS(60 m×0.25 mm ×0.25 μm)(簡(jiǎn)稱TR 柱)和SGE BPX-DXN[60 m ×0.25 mm(thickness)](簡(jiǎn)稱BPX 柱)兩款毛細(xì)管柱進(jìn)行PCDD∕Fs 和DL-PCBs 的分析。 在色譜分離上,2,3,3′,4,4′,5-HxPCB 和2,3,3′,4,4′,5′-HxPCB 兩個(gè)化合物在TR 和BPX 這兩款色譜柱上的分離度分別為1.89 和2.69。 在建立標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí), TR 柱PCDD∕Fs 的RSD 在0.7%—18.7%,PCBs 的RSD 在1.3%—9.7%,BPX 柱PCDD∕Fs 的RSD 在2.8%—6.6%,PCBs 的RSD 在0.4%—9.4%。 綜上,BPX 色譜柱在分析PCDD∕Fs 和DL-PCBs 時(shí)分離度以及定量準(zhǔn)確性更高,更加適用于二英類化合物的測(cè)定。
通過(guò)加標(biāo)洗脫的方式確定SPE 凈化柱的洗脫條件。 加入10 μL PCDD∕Fs 混標(biāo)和10 μL DL-PCBs 混標(biāo),同時(shí)加入定量?jī)?nèi)標(biāo),過(guò)復(fù)合硅膠和活性炭SPE 柱,凈化分離。 采用正己烷100 mL 洗脫DL-PCBs,每20 mL 收集1 次;采用30 mL 甲苯洗脫P(yáng)CDD∕Fs,每10 mL 收集1 次。 結(jié)果表明,使用20—40 mL 正己烷,DL-PCBs 洗脫效率最高,使用60 mL 正己烷DL-PCBs 的洗脫率達(dá)到95.2%以上,為保證方法的穩(wěn)定性,確定DL-PCBs 的正己烷洗脫體積為70 mL;20 mL 甲苯對(duì)PCDD∕Fs 洗脫率已經(jīng)達(dá)到91.1%以上,為了充分洗脫出17 種PCDD∕Fs,最終確定PCDD∕Fs 的洗脫體積為30 mL。
表1 豬肉中添加回收結(jié)果(n=4)Table 1 The results of fortified recovery in pork(n=4)
表2 牛肉中添加回收結(jié)果(n=4) Table 2 The results of fortified recovery in beef(n=4)
表3 同位素內(nèi)標(biāo)回收率(n=4)Table 3 The recovery of isotopic internal standard(n=4)
本文采用SPE 負(fù)壓的模式進(jìn)行樣品的凈化,相比于GB 5 009.205—2013[6]中的玻璃層析柱重力過(guò)柱的方法,效率較高,并可減少有機(jī)溶劑約40%;張莉娜等[8]采用濃硫酸除脂,多段混合硅膠柱和氧化鋁柱凈化植物油樣品,其流程較為復(fù)雜,且多次操作濃硫酸較為危險(xiǎn);任曼等[9]經(jīng)酸性硅膠床、多段混合硅膠柱和凝膠滲透色譜柱(GPC)凈化后,再用硅藻土柱分離的方法,凈化步驟較多。 本研究建立的二英類化合物檢測(cè)技術(shù),雖未在凈化原理上有較大突破,但在提高效率并減少有機(jī)溶劑使用量等方面具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,適用于我國(guó)畜產(chǎn)品中二英類化合物的檢測(cè)。
上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)2020年4期