氣相色譜三重四極質(zhì)譜聯(lián)用法（TSQ8000）測(cè)定水產(chǎn)品中7 種多溴聯(lián)苯醚（PBDEs）

 

李春麗

賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司

 

本文建立了一種運(yùn)用三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS/MS）來(lái)檢測(cè)水產(chǎn)品中多溴聯(lián)苯醚的分析方法。試樣中加入內(nèi)標(biāo)物BDE-77 后進(jìn)行索氏提取，提取液經(jīng)自動(dòng)GPC 系統(tǒng)除脂，多層硅膠層析柱凈化后，在15 m 長(zhǎng)的毛細(xì)管氣相色譜柱上分離，采用GC-MS/MS 的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（Timed-SRM），以保留時(shí)間和離子對(duì)（母離子和子離子）信息來(lái)定性，以響應(yīng)值高的離子對(duì)進(jìn)行定量。結(jié)果表明，該方法的檢測(cè)限為0.1 pg/ul，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.29-5.58%。

 

多溴聯(lián)苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs) 屬于溴代阻燃劑(brominated flame retardants, BFRs) 的一種, 由于其優(yōu)良的阻燃效率、熱穩(wěn)定性而被廣泛地應(yīng)用于建材、紡織、化工、電子電器等行業(yè). 近10 年來(lái)全世界對(duì)PBDEs 的需求量大幅增加，我國(guó)自20 世紀(jì)80 年代初以來(lái), 十溴聯(lián)苯醚已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)產(chǎn)量最大的含溴阻燃劑。

 

作為一種添加型的阻燃劑, PBDEs 易于從產(chǎn)品中特別是在電子廢品堆放及回收利用過(guò)程中向環(huán)境中釋放.1981 年在瑞典的梭魚、鰻鱺和海鱒中發(fā)現(xiàn)了PBDEs 的存在[1], 之后又在海魚、貽貝、底泥中檢測(cè)到了 PBDEs[2].1987年,Jansson等人[3] 首次提出把PBDEs 歸結(jié)為一類全球性的環(huán)境污染物, 自此不斷有報(bào)道從空氣、水和人體中檢出 PBDEs, 并且最近幾年在世界范圍環(huán)境中其含量呈快速上升趨勢(shì)[4~8].一個(gè)對(duì)瑞典母乳中POPs 比較詳細(xì)的調(diào)查顯示, 母乳中其他POPs 如多氯聯(lián)苯從20 世紀(jì)70 年代至90 年代呈減少趨勢(shì), 但是PBDEs 含量一直處于遞增趨勢(shì)[9]. 此后, 歐洲、北美、日本、中國(guó)等地區(qū)相繼開(kāi)展了關(guān)于人體中PBDEs 污染的研究。

 

 

本研究采用自動(dòng)GPC 結(jié)合多層硅膠層析柱凈化技術(shù)進(jìn)行樣品的前處理－氣相色譜三重四極桿質(zhì)譜，建立測(cè)定水產(chǎn)品中多溴聯(lián)苯醚的方法。本文介紹了采用賽默飛世爾科技全新一代三重四級(jí)桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（TSQ8000）分析檢測(cè)水產(chǎn)品中7 種多溴聯(lián)苯醚的方法。通過(guò)二級(jí)質(zhì)譜掃描大大降低了復(fù)雜基質(zhì)樣品中的背景干擾影響，提高了目標(biāo)化合物的檢測(cè)靈敏度，該方法具有靈敏度低、穩(wěn)定性好、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

 

 

質(zhì)譜儀器：TSQ8000 質(zhì)譜儀( 賽默飛世爾科技，美國(guó))；

氣相色譜儀：Trace1310 GC 配AI 1310 自動(dòng)進(jìn)樣器( 賽默飛世爾科技，美國(guó))；

色譜柱：TG-5MS 15m*0.25mm*0.1μm 毛細(xì)管色譜柱；

試劑：二氯甲烷，乙酸乙酯，環(huán)己烷，正己烷：農(nóng)殘級(jí)；

 

氣相方法：

柱溫箱：100℃ ( 維持 1.5min), 35℃ /min 到 200℃ , 25℃ /min到 280℃ ( 維持 5min)；進(jìn)樣口：不分流進(jìn)樣，不分流時(shí)間：1min，襯管：惰性不分流（貨號(hào)：453A1925），進(jìn)樣口溫度為280℃；載氣：恒流，1.5ml/min；傳輸線：280℃

 

離子源溫度為300 ℃，采用 Acquisition-Timed 方法，SRM掃描，具體檢測(cè)離子對(duì)如表1 所示：

 

表1. 7 種多溴聯(lián)苯醚及內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)譜條件

 

Name	RT	Window	Mass	Product Mass	Collision Energy
BDE28	5.29	0.6	405.8	246	10
BDE28	5.29	0.6	407.8	248	15
BDE47	6.04	0.6	326.8	247.9	10
BDE47	6.04	0.6	485.7	325.7	15
BDE47	6.04	0.6	487.7	325.9	15
BDE77-ISTD	6.35	0.6	486	326	15
BDE77-ISTD	6.35	0.6	486	377	25
BDE100	6.6	0.6	403.8	296.9	30
BDE100	6.6	0.6	563.6	403.8	20
BDE99	6.79	0.6	405.8	296.9	25
BDE99	6.79	0.6	565.6	405.8	20
BDE154	7.24	0.6	485.7	376.8	30
BDE154	7.24	0.6	643.8	485.7	10
BDE153	7.5	0.6	485.7	376.8	30
BDE153	7.5	0.6	643.8	485.7	10
BDE183	8.14	0.6	485.7	376.8	30
BDE183	8.14	0.6	561.6	454.7	35
BDE183	8.14	0.6	721.4	561.6	10

 

提取：準(zhǔn)確稱取勻質(zhì)后的魚肉試樣5.0g( 精確至0.01g) 置于纖維素提取套筒中，加入相當(dāng)于1ng 內(nèi)標(biāo)BDE-77 標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入適量無(wú)水硫酸鈉，以玻璃棉覆蓋，用200mL 正己烷/ 丙酮( 1 ∶ 1，v /v) 溶液進(jìn)行索氏提取12h 以上( 約回流4 次/h) 。索氏提取后旋蒸提取液至干，以重量法計(jì)算脂肪含量。再用乙酸乙酯/ 環(huán)己烷( 1 ∶ 1，v/v )溶液溶解殘?jiān)�，定容�?mL，待GPC 凈化。

 

GPC 凈化：將上述提取液轉(zhuǎn)移至自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用低壓填充柱，柱規(guī)格為2cm × 50cm，填料為50g Bio-Beads S-X3，進(jìn)樣管定容至6mL，進(jìn)樣5mL。流動(dòng)相為乙酸乙酯/ 環(huán)己烷( 1 ∶ 1，v /v) 溶液，流速5 mL /min，

等度洗脫。紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為240nm。采用自動(dòng)溶劑蒸發(fā)系統(tǒng)收集20 ～ 40min 的流出組分并減壓蒸發(fā)至近干，加入2mL 正己烷復(fù)溶，待下一步凈化。

 

多層硅膠柱凈化：在1.5cm×10cm 的玻璃柱內(nèi)填入適量玻璃棉，然后從下往上依次填入1 cm 高無(wú)水硫酸鈉、1g中性硅膠、3g 酸化硅膠、1g 中性硅膠和1 cm 高無(wú)水硫酸鈉。用10mL 正己烷預(yù)淋洗，將GPC 凈化液轉(zhuǎn)移至層析柱內(nèi)，先用20mL 正己烷洗脫，再用20mL 正己烷/ 二氯甲烷( 1 ∶ 1，v /v) 溶液洗脫。收集全部洗脫液并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至少量體積，將其轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣小瓶中，用氮?dú)獯蹈�，加�?00 μL 正己烷復(fù)溶后轉(zhuǎn)移至內(nèi)插管進(jìn)樣測(cè)定。

 

目標(biāo)物二級(jí)質(zhì)譜優(yōu)化-AUTO SRM 效果展示：AUTO SRM 只需要配制目標(biāo)物混標(biāo)，全過(guò)程自動(dòng)化進(jìn)行，無(wú)需復(fù)雜的儀器方法編輯和數(shù)據(jù)瀏覽，優(yōu)化結(jié)果直觀體現(xiàn)，特定化合物的特定離子對(duì)，按照碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化，系統(tǒng)自動(dòng)按照離子對(duì)響應(yīng)的高低進(jìn)行排序，我們只需要選擇響應(yīng)最高的通道即可。見(jiàn)下圖所示，以BDE28 為例，

 

 

一針進(jìn)樣對(duì)CE 碰撞能量做了5-50 的梯度實(shí)驗(yàn)，并自動(dòng)按離子對(duì)響應(yīng)強(qiáng)度大小排順，系統(tǒng)已選出了響應(yīng)最高的碰撞能量，也就是最優(yōu)的二級(jí)質(zhì)譜信息。同時(shí)，一次實(shí)驗(yàn)可以優(yōu)化40 種以上目標(biāo)物，優(yōu)化得到的離子對(duì)信息，可直接導(dǎo)入到儀器方法編輯界面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，大大提高了工作效率。

 

通過(guò)Auto-SRM 模式優(yōu)化碰撞能量可以確定每個(gè)化合物SRM 質(zhì)譜條件（母離子- 子離子- 碰撞能量）見(jiàn)表1，在該條件下運(yùn)行樣品可得到7 種多溴聯(lián)苯醚的SRM 色譜質(zhì)譜圖見(jiàn)圖2。

 

 

按歐盟標(biāo)準(zhǔn)，在陰性試樣中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和內(nèi)標(biāo)物（PBDE-77，10 pg/ul）， 添加PBDEs 濃度為0.5pg/ul，1pg/ul，2pg/ul，5pg/ul，按照2.2 進(jìn)行色譜－質(zhì)譜分析。以S/N=3 為檢出限，檢出限譜圖示于圖3。由圖3 可以看出，7 種PBDEs 的S/N= 均大于3。以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)（X），定量離子對(duì)的色譜峰面積為縱坐標(biāo)（Y），求得回歸方程。7 種PCBs 在0.5pg/ul ～ 5pg/ul 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.991，線性方程示于圖4。本方法的檢出限優(yōu)于文獻(xiàn)報(bào)道值，可保證樣品中7 種PBDEs 殘留的定性與定量檢測(cè)。

 

 

圖3. 0.1pg/ul 7 種多溴聯(lián)苯醚的色譜圖

 

 

圖4. 7 種多溴聯(lián)苯醚的方法線性關(guān)系圖

 

按照本實(shí)驗(yàn)方法對(duì)2 個(gè)實(shí)際樣品進(jìn)行分析檢測(cè)，并對(duì)每個(gè)樣品分別連續(xù)進(jìn)樣7 針，計(jì)算每個(gè)化合物的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表2 表明，2 個(gè)樣品中均不同程度含有目標(biāo)有機(jī)污染物，該測(cè)試方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD, n=7）為2.29-5.58%。

 

圖5. 樣品1 中檢測(cè)出的各目標(biāo)物的色譜圖

 

 

圖6. 樣品2 中檢測(cè)出的各目標(biāo)物的色譜圖

 

表2. 樣品測(cè)試結(jié)果和方法的精密度

 

 

本方法采用ThermoFisher 公司全新一代三重四級(jí)桿質(zhì)譜TSQ8000 測(cè)定水產(chǎn)品中7 種多溴聯(lián)苯醚的殘留，樣品提取率高，操作方便。儀器具有選擇性好，線性范圍寬，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)TSQ8000 提供的離子對(duì)掃描可以極大得去除假陽(yáng)性的干擾，從而使檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。在復(fù)雜基質(zhì)中，儀器的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD, n=7）為2.29-5.58%。該分析測(cè)試方法中所涉及的7 種多溴聯(lián)苯醚最低檢測(cè)限為0.1 pg/ul。完全可以滿足歐盟及各國(guó)對(duì)多溴聯(lián)苯醚類物質(zhì)的檢測(cè)要求。

 

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