直接進(jìn)樣桿大氣壓電離源-高分辨質(zhì)譜法快速檢測水果中的乙氧基喹啉殘留

徐昕榮， 魏東洋， 朱 斌， 黃思靜

(1.華南理工大學(xué)分析測試中心，廣東廣州 510640；2.環(huán)保部華南環(huán)境科學(xué)研究所，廣東廣州 510655)

乙氧基喹啉是國內(nèi)外廣泛使用的抗氧化劑，由于其較強(qiáng)的防霉和保鮮作用，常用于蘋果、梨等水果的保鮮[1]。目前，許多國家對(duì)水果中乙氧基喹啉的最高殘留限量都做出了規(guī)定[2,3]。我國食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)中規(guī)定，乙氧基喹啉可用作表面處理水果的保鮮，殘留量不得超過1 mg·kg-1[4]。乙氧基喹啉現(xiàn)有的測定方法主要有熒光分光光度法、液相色譜-紫外檢測法、氣相色譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等[5,6]。但已有的檢測技術(shù)樣品前處理過程繁瑣，難以實(shí)現(xiàn)快速高通量的檢測。近年來，隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，常壓質(zhì)譜迅速發(fā)展[7]，出現(xiàn)了以大氣壓固體分析探頭離子源(ASAP)[8,9]、電噴霧解析電離(DESI)[10]、實(shí)時(shí)直接分析(DART)[11]和直接進(jìn)樣桿大氣壓電離(DIP-APCI)[12]為代表的常壓快速分析質(zhì)譜技術(shù)，尤其是DIP-APCI技術(shù)在定量研究方面取得了進(jìn)展[13,14]。

本文針對(duì)水果保鮮中常用到的乙氧基喹啉殘留，采用DIP-APCI源結(jié)合串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(QTOF-MS)進(jìn)行分析，方法無需復(fù)雜的樣品前處理和色譜分離，僅需15 s即可完成一個(gè)樣品的檢測。通過優(yōu)化質(zhì)譜條件、改進(jìn)進(jìn)樣方式、采用內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量及減少基質(zhì)效應(yīng)等措施，建立了簡便、高效、靈敏的水果中乙氧基喹啉殘留的快速檢測方法，可用于高通量快速篩查和應(yīng)急檢測。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

maXis impact高分辨質(zhì)譜儀(德國，Bruker公司)，DIP-APCI源。Stuart SA-7旋渦振蕩器(美國，Barloworld公司)。封端的毛細(xì)管(德國，Bruker公司)，0.22 μm濾膜(美國，Waters公司)。

乙氧基喹啉標(biāo)準(zhǔn)品(純度為97.5%，德國Dr.EhrenstorferGmbh)，正己烷(色譜純，美國Honeywell公司)，維生素C(VC)(分析純，廣州化學(xué)試劑廠)，8-羥基喹啉(分析純，廣州化學(xué)試劑廠)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1樣品制備取蘋果或梨樣品，按0.5 g VC/100g樣品比例加入一定量的VC，粉碎機(jī)中粉碎，混勻，待用。準(zhǔn)確稱取10 g樣品(精確至0.01 g)于50 mL離心管中，加入10 mL正己烷，漩渦混勻，振蕩提取15 min后離心，移取上清液待測。根據(jù)需要加入與標(biāo)準(zhǔn)溶液相同濃度的內(nèi)標(biāo)物。

1.2.2質(zhì)譜條件采用APCI正離子模式；霧化氣壓力50 kPa；干燥氣流量5 mL·min-1;干燥氣溫度200 ℃。采用tuning mix校準(zhǔn)液對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

1.2.3上樣操作將封端的毛細(xì)管末端浸入蘸取標(biāo)準(zhǔn)或樣品溶液，或使用精密微量注射器向毛細(xì)管末端加入2 μL樣品或標(biāo)準(zhǔn)溶液，將毛細(xì)管裝在直接進(jìn)樣桿上，然后將毛細(xì)管完全插入APCI源中，熱氣流使樣品快速脫附，經(jīng)電暈針放電離子化產(chǎn)生質(zhì)子化離子，進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 DIP-APCI質(zhì)譜條件的優(yōu)化

在DIP-APCI直接進(jìn)樣時(shí)，樣品未進(jìn)行色譜分離，基質(zhì)干擾較嚴(yán)重，采用多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式掃描，可以提高待測物的靈敏度，選取乙氧基喹啉(218.1542)和8-羥基喹啉(146.0625)為檢測離子，并對(duì)碰撞能量進(jìn)行了優(yōu)化，分別為5 eV和10 eV。

氣化溫度和電暈針放電電流是影響離子化效率的主要因素。以濃度為5 μg·mL-1的乙氧基喹啉標(biāo)準(zhǔn)溶液(內(nèi)標(biāo)物濃度為5 μg·mL-1的8-羥基喹啉)進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，不同氣化溫度對(duì)峰形和峰面積均有影響，隨著溫度的升高，縮短了待測物的氣化時(shí)間，提高了靈敏度，峰形更利于積分定量，400 ℃時(shí)峰形良好且相應(yīng)面積趨于穩(wěn)定，設(shè)定氣化溫度為400 ℃。考察了電暈針電流改變時(shí)樣品出峰情況。結(jié)果表明，電暈針電流對(duì)峰形的影響較小，主要是對(duì)峰面積的影響，在3 μA時(shí)峰面積最大。

2.2 樣品進(jìn)樣條件的優(yōu)化

DIP-APCI采用帶封端的玻璃毛細(xì)管進(jìn)樣，進(jìn)樣精度相比于液相色譜要差，為了提高進(jìn)樣精度和定量可靠度，對(duì)以下的3種進(jìn)樣方式進(jìn)行了考察：(1)直接將毛細(xì)管末端浸入蘸取樣品；(2)用精密微量注射器在毛細(xì)管末端注入2 μL樣品；(3)用精密微量注射器并采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行校正。以濃度為5 μg·mL-1的乙氧基喹啉標(biāo)準(zhǔn)溶液(內(nèi)標(biāo)物為濃度為5 μg·mL-1的8-羥基喹啉)連續(xù)進(jìn)樣8次，計(jì)算峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果表明直接蘸取進(jìn)樣的RSD為31%；使用精密微量注射器進(jìn)樣的RSD約為16%；使用微量注射器加內(nèi)標(biāo)校正后RSD為4%。采用第三種方式可大大提高進(jìn)樣的精密度，滿足定量檢測的需求。

2.3 定量結(jié)果分析

2.3.1標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限及定量限用正己烷配制濃度分別為0.1、0.5、1.0、3.0、5.0、10 μg·mL-1的乙氧基喹啉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液(內(nèi)標(biāo)物8-羥基喹啉濃度為5 μg·mL-1)。采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測組分進(jìn)行檢測，以不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液中的乙氧基喹啉和內(nèi)標(biāo)物8-羥基喹啉的峰面積之比(y)為縱坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(x)為橫坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。其回歸方程為：y=4.3897x+0.2394,相關(guān)系數(shù)R=0.9991,測定的線性范圍為0.1～10 μg·mL-1。按3倍信噪比確定檢出限(LOD)為0.02 mg·kg-1，10倍信噪比確定定量限(LOQ)為0.05 mg·kg-1，并計(jì)算5 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)樣品重復(fù)進(jìn)樣8次的RSD為8.7%。

2.3.2基質(zhì)效應(yīng)及回收率本文采用相對(duì)響應(yīng)值法考察基質(zhì)影響，即樣品空白提取基質(zhì)中添加的乙氧基喹啉與內(nèi)標(biāo)物的峰面積比與在正己烷中相同濃度的乙氧基喹啉與內(nèi)標(biāo)物的峰面積比之間的百分比。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[1,15]，用正己烷提取蘋果中的乙氧基喹啉有較高的提取效率，而黃超群等[5]發(fā)現(xiàn)在樣品制備前加入VC，回收率可極大提升。分別對(duì)不添加和添加VC的蘋果、梨樣品用正己烷提取，進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)。每100 g樣品添加VC 0.5 g，添加濃度分別為0.05、2.0和5.0 mg·kg-1，每個(gè)濃度的加標(biāo)樣品重復(fù)測定8次，回收率的計(jì)算經(jīng)過相對(duì)響應(yīng)值法校正，所得回收率及RSD見表1。

表1 乙氧基喹啉的回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=8)

3 結(jié)論

本文將直接進(jìn)樣桿大氣壓電離(DIP-APCI)源與串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(QTOF-MS)聯(lián)用，無需復(fù)雜樣品前處理和色譜分離，建立了水果中乙氧基喹啉的快速檢測方法。該方法的定量限為0.05 mg·kg-1，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)的要求，且僅需15 s即可完成一個(gè)樣品的檢測，為檢測水果中的乙氧基喹啉殘留提供了一種更準(zhǔn)確、快速、低耗的方法，且適宜于大批量樣品的高通量和快速篩查。