GC-MS/MS測(cè)定花椒中7種多氯聯(lián)苯

摘 要：目的：建立氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）測(cè)定花椒中7種多氯聯(lián)苯（Polychorinated Biphenyls，PCBs）的方法。方法：樣品經(jīng)正己烷-丙酮提取，QuEChRS凈化包凈化，采用GC-MS/MS進(jìn)行分離、分析檢測(cè)。結(jié)果：7種PCBs在質(zhì)量濃度為0～200 ng·mL-1時(shí)具有良好的線性關(guān)系，檢出限和定量限均滿足實(shí)驗(yàn)需求。在10 ng·mL-1、50 ng·mL-1、200 ng·mL-1 3個(gè)加標(biāo)水平下，平均回收率在91.55%～95.36%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.6%～3.2%。結(jié)論：該方法前處理簡(jiǎn)單、提取及分離效果良好、回收率高，適用于花椒中7種PCBs殘留量的快速監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞：多氯聯(lián)苯（PCBs）；QuEChERS；氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS/MS）；花椒

Determination of 7 Polychlorinated Biphenyls in Pepper by GC-MS/MS

WANG Xingzhi， ZHANG Jie*， YAN Jun， ZHAO Bo， ZHANG Wen

（Lanzhou Food and Drug Inspection Institute， Lanzhou 730000， China）

Abstract： Objective： To establish a gas chromatography-tandem mass spectrometry （GC-MS/MS） method for the determination of 7 polychorinated biphenyls （PCBs） in pepper. Method： The sample was extracted with n-hexane-acetone， purified by QuEChRS purification package， and separated by GC-MS/MS. Result： The 7 types of PCBs have a good linear range at a mass concentration of 0 ng·mL-1 to 200 ng·mL-1， and the detection limit and quantification limit of the method can meet the experimental requirements. At three levels of 10 ng·mL-1， 50 ng·mL-1， 200 ng·mL-1， the average recovery rates were 91.55% to 95.36%， and the relative standard deviation was 1.6% to"3.2%. Conclusion： The method has simple pretreatment， good extraction and separation effect， high recovery rate， and is suitable for rapid monitoring of 7 PCBs residues in pepper.

Keywords： polychlorinated biphenyls （PCBs）; QuEChERS; gas chromatography-tandem mass spectrometry （GC-MS）; pepper

多氯聯(lián)苯（Polychorinated Biphenyls，PCBs）是一類以聯(lián)苯為原料在金屬催化劑作用下高溫氯代生成的化合物，屬于持久性有機(jī)污染物之一[1-4]。PCBs具有耐酸堿、耐熱、電絕緣性等良好特性，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)阻燃劑、熱載體等產(chǎn)品。然而，由于其具有生物蓄積性、高毒性、持久性等特點(diǎn)，能夠在大氣環(huán)境中被水體或土壤吸附，并通過(guò)水體或者空氣遠(yuǎn)距離遷移，已引起眾多專家學(xué)者的重視[5]。

甘肅省隴南花椒具有悠久的栽培歷史，由于其色紅油重、粒大飽滿、麻味純正，在市場(chǎng)上廣受消費(fèi)者的歡迎[6]。然而，近年來(lái)，空氣、水、土壤污染事件頻繁發(fā)生，植物源體內(nèi)PCBs污染形勢(shì)也日益嚴(yán)峻。PCBs在土壤中很難降解，相比于水體、大氣，其在土壤中存在時(shí)間更長(zhǎng)，可通過(guò)根部吸收在植物體內(nèi)發(fā)生富集，并且可以進(jìn)一步滲入地下水或地表水中，對(duì)人類的健康造成嚴(yán)重威脅[7-13]。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）常用于有機(jī)物的痕量分析[14-18]。本研究建立了一種利用QuEChRS結(jié)合GC-MS/MS技術(shù)測(cè)定隴南花椒中7種指示性PCBs的方法，以期為花椒中PCBs污染物的快速監(jiān)測(cè)提供一定的技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花椒，甘肅省隴南市武都助農(nóng)館。

Cleanert QuEChERS凈化包（PSA 100 mg、C18 100 mg、MgSO4 300 mg，15 mL）；鹽包（MgSO4 4 g、NaCl 1 g），天津博納艾杰爾公司；7種PCBs標(biāo)準(zhǔn)溶液（PCB28、PCB52、PCB101、PCB153、PCB118、PCB138和PCB180，質(zhì)量濃度均為1 000 μg·mL-1），北京百靈威科技有限公司；實(shí)驗(yàn)用水為超純水；甲苯、丙酮、正己烷（均為色譜純），德國(guó)Merk公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7000D氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)安捷倫公司；Milli-QIQ7000純水儀，美國(guó)Millipore公司；5810R高速離心機(jī)，德國(guó)艾本德公司；BSA224S-CW萬(wàn)分之一電子天平，瑞士梅特勒-托利多公司；VORTEX-5渦旋混勻器，海門市其林貝爾儀器制造有限公司；SB-4200DT超聲波清洗機(jī)，寧波新芝生物科技有限公司。

1.3 溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制：取一定量的多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)溶液，正己烷稀釋，配制成10 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，20 ℃冰箱保存。

標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液配制：移取適量上述多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，正己烷稀釋，配制成1 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液。使用空白樣品基質(zhì)提取液稀釋標(biāo)準(zhǔn)工作液，配制成質(zhì)量濃度分別為0 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、25 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1和200 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液，于0 ℃冰箱保存使用。

1.4 樣品前處理

將購(gòu)買的花椒樣品去除雜質(zhì)后，于恒溫干燥箱干燥，取出晾至室溫后粉碎過(guò)篩待用。

提?。喝』ń吩嚇蛹s2 g（精確至0.01 g），置于50 mL離心管中，依次加入10 mL正己烷-二氯甲烷（2∶1，V/V），提取鹽包（4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉），立即旋渦振蕩5 min，后超聲提取15 min。

凈化：將上述溶液以3 900 r·min-1離心5 min，上清液全部轉(zhuǎn)移至QuEChERS凈化管中，振蕩5 min，然后靜置使其分層，取上層凈化液經(jīng)0.22 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾后，上機(jī)測(cè)定。

1.5 儀器條件

1.5.1 色譜條件

色譜柱：DB-23（60 m×250 μm，0.25 μm）；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；色譜柱流量：1.0 mL·min-1；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；升溫程序見(jiàn)表1。

1.5.2 質(zhì)譜條件

離子化源：電噴霧電離源；監(jiān)測(cè)模式：正離子監(jiān)測(cè)模式；掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（Multiple Reaction Monitoring，MRM）；電離能量：70 eV；接口溫度：300 ℃；離子傳輸管溫度：250 ℃；溶劑延遲時(shí)間：3.5 min。7種PCBs的保留時(shí)間、特征離子對(duì)信息及碰撞電壓信息見(jiàn)表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 條件優(yōu)化

2.1.1 提取溶劑

現(xiàn)有研究中，通常使用正己烷、甲苯和丙酮等作為提取溶劑[19-22]。為了確定花椒中PCBs的最佳提取溶劑，對(duì)比了正己烷、甲苯2種弱極性試劑和正己烷-丙酮（2∶1，V/V）混合試劑對(duì)7種PCBs目標(biāo)物回收率的影響，結(jié)果如圖1所示。從提取效果來(lái)看，正己烷提取效果優(yōu)于甲苯，當(dāng)在正己烷中加入細(xì)胞穿透性能力強(qiáng)的丙酮試劑后，其回收率最高，且提取純度明顯增加。因此，本研究選取正己烷-丙酮作為提取試劑。

2.1.2 QuEchERs凈化條件

為了減少儀器污染，同時(shí)保證儀器測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，可通過(guò)凈化的方式降低樣品本身帶來(lái)的干擾和雜質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了不同規(guī)格的凈化包對(duì)7種PCBs回收率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。結(jié)果表明，PSA（100 mg）+C18（100 mg）+MgSO4（300 mg）組合的回收率整體較好，并且凈化液顏色呈無(wú)色。綜合考慮，采用PSA（100 mg）+C18（100 mg）+MgSO4（300 mg）進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.1.3 掃描方式

MRM掃描不僅分辨率高，而且適用于持久性有機(jī)污染物的檢測(cè)[23]，因此本研究采用MRM掃描模式。采用GC-MS/MS對(duì)7種多氯聯(lián)苯化合物進(jìn)行分析，分離效果良好，總離子流色譜圖如圖3所示。

2.2 方法學(xué)驗(yàn)證

2.2.1 線性范圍、檢出限和定量限

以PCBs的峰面積為縱坐標(biāo)（y），以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（x），繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果表明，7種PCBs的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999，呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)以3倍信噪比為檢出限，以10倍信噪比為定量限，計(jì)算其檢出限為0.3～0.6 μg·kg-1，定量限為1.0～1.8 μg·kg-1，可滿足花椒中PCBs的分析測(cè)定要求。

2.2.2 回收率

選取已知空白花椒樣品作為基質(zhì)，按照

10 mg·kg-1、50 mg·kg-1、200 mg·kg-1 3個(gè)水平進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次，結(jié)果見(jiàn)表4。結(jié)果表明，7種PCBs的平均回收率在91.55%～95.36%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（Relative Standard Deviation，RSD）為1.6%～3.2%，符合規(guī)定要求。

2.3 實(shí)際樣品檢測(cè)

采用本方法對(duì)市售20批隴南花椒樣品中的7種PCBs進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果均未檢出上述7種PCBs，表明隴南花椒中不存在PCBs污染的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)論

本研究通過(guò)優(yōu)化前處理?xiàng)l件、氣相色譜和質(zhì)譜條件，建立了一種GC-MS/MS測(cè)定花椒中7種PCBs的方法。該方法操作簡(jiǎn)便、回收率高，適用于花椒中7種PCBs殘留量的快速檢測(cè)。

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基金項(xiàng)目：甘肅省藥品監(jiān)督管理局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2022GSMPA0066）；蘭州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（2023-ZD-230）。

作者簡(jiǎn)介：王行智（1991—），男，甘肅白銀人，碩士，工程師。研究方向：食品質(zhì)量安全。

通信作者：張婕（1986—），女，甘肅蘭州人，碩士，工程師。研究方向：食品質(zhì)量安全。E-mail： 493334102@qq.com。