在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定食用植物油中11種有機(jī)磷阻燃劑

倪海平，劉祥萍，李登昆，張 云

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京市疾病預(yù)防控制中心，南京 210003)

有機(jī)磷阻燃劑(Organophosphorus flame retardants，OPFRs)是一類添加在塑料制品中，用以調(diào)節(jié)產(chǎn)品性能并阻止其燃燒的一類化學(xué)添加劑，磷酸分子上的氫被不同取代基(烷烴、氯代烷烴、芳香烴)取代形成[1, 2]。隨著世界范圍內(nèi)對(duì)溴代阻燃劑的禁用，OPFRs被作為替代品廣泛應(yīng)用于建筑、紡織、化工、電子以及家裝材料等行業(yè)，生產(chǎn)和使用量逐年上升[3, 4]。毒理學(xué)研究顯示OPFRs普遍具有神經(jīng)毒性和致癌性，對(duì)人體和環(huán)境生物有生理毒害作用[5]。部分有機(jī)磷阻燃劑性質(zhì)十分穩(wěn)定，具有生物累積性，能夠侵害大腦組織進(jìn)而永久性地?fù)p傷人的行為、記憶和學(xué)習(xí)能力，且具有致癌性，因此各國紛紛立法限制OPFRs的使用[6, 7]。

OPFRs廣泛存在于不同基質(zhì)中(如灰塵、空氣、水、沉積物、土壤和生物體)[8]，而有關(guān)食用植物油中OPFRs的報(bào)道很少。目前OPFRs的測定方法主要有固相萃取-氣相色譜火焰光度(SPE-GC-FPD)[9]、微波輔助萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(MAE-GC-MS/MS)[10]、凍脂沉淀固相萃取氣相色譜-質(zhì)譜法[1]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)[11]等。食用植物油由于含有大量脂類，給分析帶來巨大困難，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法大體積進(jìn)樣，凝膠滲透色譜的分離作用，去除大分子量的油脂、色素、生物堿等，凈化樣品基質(zhì)，改善色譜目標(biāo)峰形、降低儀器噪聲，有效解決油脂干擾[12]。該方法樣品處理簡單，快速，方法靈敏度高，準(zhǔn)確度高，為食用油中的有機(jī)物污染物檢測提供了一個(gè)的有效方法。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

TQ-8040 GPC-GCMS/MS在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，QL-861型渦旋儀，XS-204型電子天平。

磷酸三丙酯(TnPP)、磷酸三異丁酯(TiBP)、磷酸三正丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯異丙基)酯(TCPP)、磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(TDCPP)、磷酸三(2-乙基己基)酯(TEHP)、磷酸三苯酯(TPhP)、磷酸三鄰甲苯酯(ToCP)、磷酸三間甲苯酯(TmCP)、磷酸三對(duì)甲苯酯(TpCP)，純度≥99%。樂果(100 μg/mL)，腐霉利(1 000 μg/mL)，丙酮、環(huán)己烷(色譜純)。

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:稱取0.050 0 g 11種有機(jī)磷阻燃劑，用甲醇溶解，并轉(zhuǎn)移至10 mL 容量瓶中，所得標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的質(zhì)量濃度均為5 mg/mL。用甲醇稀釋至 50 mg/L，然后用丙酮/環(huán)己烷(體積比3/7)溶液配制含有11種有機(jī)磷阻燃劑、樂果和腐霉利的1 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 GPC條件

色譜柱：ShodexCLNpak EV-200(2.1 mm×150 mm)，流動(dòng)相為丙酮/環(huán)己烷(體積比3/7)，流速：0.1 mL/min，等度洗脫，柱溫：40 ℃，進(jìn)樣量：10 μL。

1.2.2 GC條件

色譜柱：惰性石英管，5 m×0.53 mm，預(yù)柱(Rtx-5 MS，5 m×0.25 mm×0.25 μm)，分析柱(Rtx-5 MS，25 m×0.25 mm×0.25 μm)；流量控制壓力模式；柱流量1.75 mL/min；儀器各部件程序條件參見表1。

表1 儀器各部件程序條件參見

1.2.3 質(zhì)譜條件

電子轟擊源(EI)；離子源溫度230 ℃；接口溫度280 ℃；溶劑延遲8.1 min；掃描模式:MRM。各目標(biāo)物定量定性離子對(duì)以及碰撞能量見表2。

表2 質(zhì)譜參數(shù)

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 工作曲線制備

用空白樣品溶液配制1、5、10、20、30、40、50 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，混勻待測。

1.3.2 樣品處理

稱取0.50 g 食用油樣品于10 mL比色管中，用GPC流動(dòng)相溶解定容至5 mL，渦旋混勻，取溶液用 GPC-GCMS/MS分析。

1.3.3 基質(zhì)效應(yīng)評(píng)估方法

基質(zhì)效應(yīng)值(ME)=基質(zhì)配制的目標(biāo)物峰面積÷流動(dòng)相配制的目標(biāo)物峰面積。基質(zhì)效應(yīng)值大于1為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，數(shù)值越大基質(zhì)效應(yīng)越強(qiáng)，基質(zhì)效應(yīng)值小于 1 為基質(zhì)抑制效應(yīng), 數(shù)值越小基質(zhì)效應(yīng)越強(qiáng)[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品前處理方法選擇

為了選擇去除樣品中油脂方法，實(shí)驗(yàn)中分別測定100 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液、100 μg/L過EMR凈化小柱和100 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng)凈化試劑(50 mg N-丙基乙二胺和50 mg石墨化炭黑)的響應(yīng)值，EMR凈化小柱能除去部分油脂，但部分目標(biāo)物加標(biāo)回收率很低。凈化試劑凈化效果不明顯，且親脂性目標(biāo)物回收率低，具體結(jié)果參見圖1。EMR凈化小柱對(duì)脂溶性目標(biāo)物的回收率高，對(duì)親水性目標(biāo)物回收率低，凈化試劑則剛好相反，綜合考慮各目標(biāo)物回收率和方法檢出限，本實(shí)驗(yàn)前處理選用丙酮/環(huán)己烷(體積比3/7)稀釋，GPC凈化樣品。

圖1 前處理方法

2.2 PTV進(jìn)樣口條件優(yōu)化

PTV進(jìn)樣口進(jìn)樣體積10 μL, 以達(dá)到提高方法靈敏度的目的，但由此帶來的色譜柱柱效降低、非目標(biāo)物進(jìn)入質(zhì)譜等負(fù)面效應(yīng)就需要通過優(yōu)化進(jìn)樣口條件來消除，實(shí)驗(yàn)中通過優(yōu)化柱溫箱溫度程序、進(jìn)樣口溫度程序、進(jìn)樣口壓力程序、進(jìn)樣口隔墊吹掃流量程序和溶劑排空程序來消除大體積進(jìn)樣對(duì)色譜柱和目標(biāo)物的影響，具體參數(shù)見1.2.2。在本實(shí)驗(yàn)條件下，所得50 μg/L基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液TIC圖見圖2，各目標(biāo)物分離度良好，但此實(shí)驗(yàn)條件不適用于極性較強(qiáng)的磷酸三甲酯(TMP)和磷酸三乙酯(TEP)檢測，也不適用于磷酸三(丁氧基乙基)酯(TBOEP)檢測，在本實(shí)驗(yàn)條件下TBOEP響應(yīng)低。

圖2 50 μg/L基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液TIC圖

2.3 基質(zhì)效應(yīng)考察

實(shí)驗(yàn)中考察用流動(dòng)相配制的20 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液與用基質(zhì)空白樣品配制的20 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液響應(yīng)值，ME在3～19之間，均大于1，即基質(zhì)對(duì)各目標(biāo)物均有增強(qiáng)效應(yīng)，因而本實(shí)驗(yàn)選用空白基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)系列。

2.4 干擾實(shí)驗(yàn)

選用GB 2763—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》對(duì)食用植物油有限量值的樂果和腐霉利考察實(shí)驗(yàn)干擾性，結(jié)果表明在1～50 μg/L范圍內(nèi)，樂果和腐霉利對(duì)目標(biāo)物無干擾存在，表明此方法可以進(jìn)一步增加目標(biāo)物，擴(kuò)充方法通量，以提高檢測效率以及方法的應(yīng)用范圍。

2.5 方法的檢出限和定量限

在1～50 μg/L范圍內(nèi)，各目標(biāo)物線性關(guān)系良好，r>0.997。以1 μg/L基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的3倍信噪比(S/N)、10倍信噪比計(jì)算方法的檢出限(3S/N)和定量限(10S/N)，按0.50 g取樣量計(jì)算，方法檢出限(3S/N)為1.0～3.0 μg/kg，方法定量限(10S/N)為3.0～9.0 μg/kg。具體結(jié)果見表3。

表3 11種有機(jī)磷阻燃劑和2種農(nóng)藥的線性方程、檢出限及定量限

2.6 方法的準(zhǔn)確度和精密度

空白樣品中加入3種濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)，每一濃度水平測試6個(gè)平行樣，11種目標(biāo)物回收率在65.6%～129.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為0.2%～13.9%之間，具體結(jié)果見表4。

表4 方法準(zhǔn)確度和精密度結(jié)果(n=6)

2.7 樣品檢測結(jié)果

應(yīng)用本方法對(duì)市售6份食用植物油樣品進(jìn)行分析測試，在其中2份樣品中檢出TCEP(15.8、9.5μg/kg)，1份樣品中檢出TPhP(2.8 μg/kg)，其余目標(biāo)物均小于方法檢出限。食用植物油中OPFRs限量值鮮見報(bào)道，而蔬菜、地表水以及魚體等[14]樣品中均有TCEP和TPhP檢出，張曉華等[15]報(bào)道尿液中OPFRs代謝產(chǎn)物磷酸二(2-氯乙基)酯(BCEP)的檢出率及檢出濃度最高。

3 結(jié)論

本研究建立了在線 GPC-GCMS/MS 系統(tǒng)測定食用油中11種有機(jī)磷助燃劑的方法。該方法樣品處理簡單，快速，大體積進(jìn)樣，提高方法靈敏度，測定濃度范圍內(nèi)線性良好，方法準(zhǔn)確度較高，重復(fù)性較好，為食用油植物油中的有機(jī)污染物檢測提供參考。