QuEChERS-GC-MS/MS測定飲料中鄰苯二甲酸酯

曹慧，陳小珍，張東雷，鄭軍科（浙江省質(zhì)量檢測科學(xué)研究院，浙江杭州310018）

QuEChERS-GC-MS/MS測定飲料中鄰苯二甲酸酯

曹慧，陳小珍，張東雷，鄭軍科
（浙江省質(zhì)量檢測科學(xué)研究院，浙江杭州310018）

采用QuEChERS-氣相色譜/三重四極桿質(zhì)譜（GC/MS/MS）同時測定飲料中17種鄰苯二甲酸酯類塑化劑。樣品經(jīng)正己烷提取，基質(zhì)分散固相萃取凈化，采用氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法測定，外標(biāo)法定量。17種鄰苯二甲酸酯在各自的線性范圍內(nèi)（5 μg/L～1 000 μg/L）線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)在0.99以上，添加10、50和200 μg/kg 3個不同濃度水平，含乳飲料中17種鄰苯二甲酸酯的平均回收率在80.9%～108.7%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.2%～14.2%，果汁飲料中17種鄰苯二甲酸酯的平均回收率在81.4%～110.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.3%～13.0%，檢出限和定量下限分別為1.5 μg/kg～3.0 μg/kg 和5.0μg/kg～10.0μg/kg。該方法靈敏度高、重現(xiàn)性好、結(jié)果準(zhǔn)確可靠，適合飲料中鄰苯二甲酸酯類塑化劑的檢測。

QuEChERS；鄰苯二甲酸酯類；塑化劑；氣相色譜/三重四極桿質(zhì)譜；飲料

鄰苯二甲酸酯類塑化劑是一類重要的化工產(chǎn)品添加劑，被廣泛應(yīng)用于包裝材料中［1］。鄰苯二甲酸酯分子結(jié)構(gòu)與激素類似并可以模擬雌激素效應(yīng)，會干擾神經(jīng)、免疫和內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常調(diào)節(jié)，對人體健康造成危害，具有致突變、致癌和致畸性。

目前，文獻報道關(guān)于鄰苯二甲酸酯類塑化劑測定的方法有微生物法［2］、氣相色譜［3-5］和氣相色譜-質(zhì)譜法［6-9］、液相色譜［10-12］和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法［13-15］，而國家標(biāo)準(zhǔn)的測定方法為氣相色譜-質(zhì)譜法。上述方法存在著較多弊端，微生物法、氣相色譜和液相色譜法存在著假陽性確診困難等缺點；氣相色譜-單四極桿質(zhì)譜的選擇性較差，結(jié)果仍存在著假陽性等風(fēng)險；液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法具有定性準(zhǔn)確、靈敏度高等優(yōu)點，但是液相系統(tǒng)的管路本底較高，很難準(zhǔn)確定量。另外，國家標(biāo)準(zhǔn)的前處理方法較簡單，采用質(zhì)譜檢測時，基質(zhì)效應(yīng)強，定量困難。本文采用QuEChERS（快速quick、簡單easy、便宜cheap、有效effective、可靠rugged、安全safe）-氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)建立飲料中17種鄰苯二甲酸酯類塑化劑的檢測方法，通過串聯(lián)質(zhì)譜的高選擇性反應(yīng)監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)17種鄰苯二甲酸酯類塑化劑二級質(zhì)譜同時分析。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

17種鄰苯二甲酸酯混合標(biāo)準(zhǔn)品：鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP）、鄰苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯（DMEP）、鄰苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯（BMPP）、鄰苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯（DEEP）、鄰苯二甲酸丁基芐基酯（BBP）、鄰苯二甲酸二己酯（DHXP）、鄰苯二甲酸二戊酯（DPP）、鄰苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯（DBEP）、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯（DCHP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）、鄰苯二甲酸二苯酯（DPhP）、鄰苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）、鄰苯二甲酸二壬酯（DNP）：濃度均為1 000 μg/mL，迪馬科技有限公司。

鄰苯二甲酸酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：吸取液體標(biāo)樣100μL，用正己烷稀釋定容到10mL，配制成10μg/mL的儲備液，密封儲存于4℃冰箱中，備用，再用正己烷稀釋成混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。

正己烷：色譜純，美國TEDIA公司產(chǎn)品；PSA吸附劑：上海安譜科學(xué)儀器有限公司；無水硫酸鎂：分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司，使用前馬弗爐內(nèi)進行高溫烘烤。

1.2儀器設(shè)備

TSQ Quantum GC氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國Thermo Fisher Scientific公司。

1.3樣品預(yù)處理

1.3.1提取

取5.0 mL試樣于玻璃離心管中，加入5 mL正己烷，振蕩搖勻，靜置后在4 000 r/min離心5 min，移取上清液待凈化處理。

1.3.2凈化

將上清液轉(zhuǎn)移至另一根玻璃試管中，加入50 mgPSA（乙二胺-N-丙基）和200mg無水MgSO4，渦旋2 min，靜置后取上清液進行氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜分析測定。

1.4氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜分析

1.4.1色譜條件

色譜柱：DB-5石英毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm× 0.25 μm）；升溫程序：60℃保持1 min，以20℃/min升至220℃，保持1 min，再以3℃/min升至280℃，保持4 min；進樣口溫度為280℃；載氣為高純氦氣（99.999%），氦氣流速為1.0 mL/min。

1.4.2質(zhì)譜條件

電子轟擊（EI）離子源，離子源溫度為250℃，電離能量為70 eV；GC-MS傳輸線溫度為280℃；燈絲電流為50 μA；Q2碰撞氣為Ar（1.5 mTorr）。

2　結(jié)果與討論

2.1母離子和子離子的選擇

在EI離子化模式下，通過全掃描方式找出各種目標(biāo)化合物的碎片離子，根據(jù)豐度比確定母離子。選擇子離子掃描方式，調(diào)節(jié)碰撞能量，選取碰撞后豐度較高的兩個子離子分別作為定量和定性離子，并確定其最佳碰撞能量的電壓值。表1為最終確定的母離子、子離子和碰撞能量等參數(shù)。

表1　17種鄰苯二甲酸酯的保留時間、母離子、子離子和碰撞能量Table 1　Retention time，precursorion，production and collision energy of 17 phthalate esters

2.2基質(zhì)效應(yīng)

質(zhì)譜分析中，基質(zhì)效應(yīng)普遍存在，且串聯(lián)質(zhì)譜的基質(zhì)效應(yīng)一般強于單四極桿質(zhì)譜。為了研究凈化處理后17種鄰苯二甲酸酯的基質(zhì)效應(yīng)，分別用正己烷和含乳飲料空白樣品處理液稀釋了一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進行氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜測定。以基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率與正己烷標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率比值評估基質(zhì)效應(yīng)。試驗結(jié)果表明：17種鄰苯二甲酸酯的斜率比值在0.81～ 1.04，說明樣品經(jīng)基質(zhì)分散固相萃取凈化后，基質(zhì)效應(yīng)已基本消除。但是考慮到樣品間的基質(zhì)差異較大，本試驗采用空白基質(zhì)提取液配制標(biāo)樣以進行定量分析。

2.3線性范圍、檢出限和定量限

取濃度分別為5、10、50、100、250、500、1 000 μg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線，經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜測試得到標(biāo)準(zhǔn)曲線、相應(yīng)的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)，見表2。

結(jié)果表明：17種鄰苯二甲酸酯在5μg/L～1000μg/L的濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r2為0.9902～0.998 1。分別按3倍信噪比和10倍信噪比計算得到17種鄰苯二甲酸酯化合物的檢出限和定量限。2.4方法的回收率和精密度

在空白的含乳飲料和果汁飲料基質(zhì)中添加10、50、200 μg/kg 3個濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.3試驗方法進行前處理，結(jié)果如表3所示。

結(jié)果表明：含乳飲料中17種鄰苯二甲酸酯的回收率為80.9%～108.7%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%～14.2%；果汁飲料中17種鄰苯二甲酸酯的回收率為81.4%～110.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.3%～13.0%。

表2　17種鄰苯二甲酸酯的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限Table 2　Linear equations，correlation coefficients，LOD and LOQ of 17 phthalate esters

表3　17種鄰苯二甲酸酯的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 3　The recoveries and RSD of 17 phthalate esters

續(xù)表3　17種鄰苯二甲酸酯的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Continue table 3　The recoveries and RSD of 17 phthalate esters

3　結(jié)論

本研究利用QuEChERS-氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜儀，對含乳飲料和果汁飲料中的17種鄰苯二甲酸酯同時進行分析。該方法前處理簡單，凈化效果好，回收率穩(wěn)定，適合飲料中鄰苯二甲酸酯的分析測試。與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法相比，由于串聯(lián)質(zhì)譜選擇性強，有效地避免了假陽性的可能，有效地保證了定性和定量結(jié)果的可靠性；由于串聯(lián)質(zhì)譜具有高選擇性反應(yīng)監(jiān)測的特點，靈敏度高，定量結(jié)果能完全滿足現(xiàn)有檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求。

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Determination of 17 PAEs in Drinks by QuEChERS and GC-MS/MS

CAO Hui，CHEN Xiao-zhen，ZHANG Dong-lei，ZHENG Jun-ke
（Zhejiang Institute of Quality Inspection Science，Hangzhou 310018，Zhejiang，China）

A method was developed for determination of 17 phthalate esters residues in drinks using QuEChERS and gas chromatography-tandem mass spectrometry（GC/MS/MS）.The samples were extracted with n-hexane and cleaned up with dispersive-solid phase extraction.The extracts were determined by GC/MS/MS using external standard method.The linearity of the method was good between 5 μg/L and 1000 μg/L.In milk beverage，the mean recoveries at the three spiked levels of 10，50，200 μg/kg were 80.9%-108.7%，the relative standard deviation（RSD）were 0.2%-14.2%.In fruit drink，the mean recoveries at the three spiked levels of 10，50，200 μg/kg were 81.4%-110.2%，the relative standard deviation（RSD）were 1.3%-13.0%.The detection limits and quantitation limits were 1.5 μg/kg-3.0 μg/kg and 5.0 μg/kg-10.0 μg/kg respectively.The simplicity，sensitivity and good precision of the method made it be well suitable for determination of phthalate esters residues in drinks.

QuEChERS；phthalate esters；plasticizer；gas chromatography-tandem mass spectrometry（GC/ MS/MS）；drinks

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.030

浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)科研計劃資助（20150204）

曹慧（1980—），女（漢），高級工程師，博士，主要從事食品檢測和科研工作。

2015-04-10