GC-MS/MS法檢測(cè)飲料中的有機(jī)錫
? 本文是采用氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定飲料中17種有機(jī)錫化合物的分析方法。樣品經(jīng)甲醇提取、經(jīng)四乙基硼化鈉衍生化、再用正己烷液液萃取凈化,采用外標(biāo)法定量,在0.001mg/L~0.200mg/L的濃度范圍測(cè)定其線性,有機(jī)錫化合物的濃度與其衍生物峰面積呈良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)大于0.995。在0.01mg/L和0.05mg/L兩個(gè)濃度水平進(jìn)行回收率的三次平行測(cè)定,絕大多數(shù)有機(jī)錫化合物的平均回收率在70.0%~120.0%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10.0%。故該方法操作簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高,能夠?qū)︼嬃现泻哿慷嘟M分有機(jī)錫進(jìn)行準(zhǔn)確的定性和定量分析。
有機(jī)錫化合物是錫和碳元素直接結(jié)合所形成的的金屬有機(jī)化合物,通式為RnSnX(4-n)(R為烷基或芳香基,X為無(wú)機(jī)或有機(jī)酸根、鹵素等,n可以從1到4,簡(jiǎn)稱單、二、三和四有機(jī)錫化合物)。有機(jī)錫化合物廣泛應(yīng)用于聚合穩(wěn)定劑、殺蟲劑、殺菌劑和農(nóng)藥等方面。因具有脂溶性,易進(jìn)入生物體,并在生物體內(nèi)富集,對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)、膽管、肝臟、皮膚和內(nèi)分泌系統(tǒng)均有毒害和影響[1-3]。目前在海水、底泥、紡織品和尿樣中均發(fā)現(xiàn)了有機(jī)錫化合物的存在。相比于海水、紡織品,食品中有機(jī)錫化合物的研究相對(duì)較少,但因環(huán)境和食品包裝材料可能帶來(lái)的污染,食品中的有機(jī)錫污染問題也開始引起廣泛的關(guān)注。目前檢測(cè)有機(jī)錫的方法主要是采用LC , LC-ICP/MS , GC 和GC-MS 等,檢測(cè)的種類往往也只有幾種,應(yīng)用氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(GC-MS/MS)檢測(cè)飲料中十幾種有機(jī)錫化合物的方法還未見報(bào)道。本文采用了GC-MS/MS測(cè)定飲料中17種有機(jī)錫污染物的分析方法,該方法操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高,能夠滿足對(duì)飲料中多種痕量有機(jī)錫進(jìn)行準(zhǔn)確定性和定量分析要求。
實(shí)驗(yàn)條件
儀器與試劑
7000系列氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國(guó),Agilent公司);
甲醇、正己烷均為色譜純(J. T. Baker公司);實(shí)驗(yàn)用水為Mili-Q高純水(美國(guó),Millipore公司);有機(jī)錫標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):純度≥95%(購(gòu)自北京,百靈威公司);衍生化試劑:四乙基硼化鈉(取0.2g溶于1.0mL乙醇),現(xiàn)用現(xiàn)配;醋酸鹽緩沖液:82g/L醋酸鈉水溶液,用醋酸調(diào)PH到4.5;樣品為市售的飲料。
標(biāo)準(zhǔn)溶液的衍生化方法
17種有機(jī)錫化合物中,除了四丙基錫和四丁基錫,其它化合物都必須衍生后才能夠用氣質(zhì)聯(lián)用儀分析。衍生化方法為:取1.0 mL 有機(jī)錫甲醇溶液,加入1.0 mL 醋酸緩沖液,再加入50.0μL衍生化試劑,在室溫下振搖、放置30min,向上述溶液中依次加入5.0mL水和1.0 mL 正己烷,漩渦震蕩混合30s, 靜置分層后,取正己烷層待用。
樣品前處理
量取10mL飲料于20mL的具塞小瓶中,加入5 mL甲醇,超聲提取10分鐘,加入2mL緩沖溶液,再加入200μL衍生化試劑,振蕩使之充分反應(yīng)30min。準(zhǔn)確加入1mL正己烷,渦旋30s取上層,用微孔濾膜過(guò)濾后,待GC-MS/MS測(cè)定。
氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜條件
氣相色譜條件
色譜柱:HP-5MS UI毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);程序升溫:初始溫度50℃,保持1.5 min ,再以10℃·min-1 升溫至300℃,保持1 min;載氣:氦氣,純度≥99.999%;恒流模式,流速:1.1mL/min;進(jìn)樣口溫度:280℃;進(jìn)樣量:2 μL;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣,1.5 min后打開分流閥。
質(zhì)譜條件
碰撞氣流速:氦氣2.25 mL/min,氮?dú)?.5 mL/min;離子源:電子轟擊源,70 eV;掃描方式:正離子掃描;離子源溫度:230 ℃;溶劑延遲:2.0 min;檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè),多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下17種有機(jī)錫衍生物的保留時(shí)間,定量離子對(duì),定性離子對(duì)以及碰撞電壓見表1。
結(jié)果與討論
色譜條件的建立
將濃度為5.0mg/L的17種有機(jī)錫混合標(biāo)樣先進(jìn)行衍生化,然后在GC-MS/MS全掃描模式下采集。17種有機(jī)錫標(biāo)樣除了最后出峰的三苯基錫和三環(huán)己基錫不能分開外,其它所有有機(jī)錫都可以很好的分離。由于不能分離的兩個(gè)有機(jī)錫化合物的離子碎片不同,故不影響質(zhì)譜對(duì)其定性和定量。17種有機(jī)錫衍生物全掃描色譜圖見圖1,順序及保留時(shí)間見表1.

表1.多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下17種有機(jī)錫衍生物的保留時(shí)間、監(jiān)測(cè)離子對(duì)和碰撞能量。

圖1.17種有機(jī)錫衍生物全掃描色譜圖。
質(zhì)譜參數(shù)的優(yōu)化
首先通過(guò)全掃描方式,得到有機(jī)錫化合物全掃描的質(zhì)譜圖,然后通過(guò)Agilent軟件的優(yōu)化助手,進(jìn)行質(zhì)譜條件的優(yōu)化。選擇質(zhì)荷比大和響應(yīng)強(qiáng)的碎片離子為母離子,設(shè)置碰撞能量范圍(5~40eV,以5eV為單位逐漸增加),儀器可以自動(dòng)建立起優(yōu)化參數(shù)的采集序列,序列運(yùn)行結(jié)束后,通過(guò)軟件可以自動(dòng)排列出子離子和對(duì)應(yīng)碰撞能量的響應(yīng)強(qiáng)度,方便選擇最優(yōu)的子離子和碰撞能量。在本方法中,一個(gè)化合物選擇兩個(gè)離子對(duì),其中響應(yīng)值最大的離子對(duì)為定量離子對(duì),另一對(duì)定性離子對(duì),見表1。Agilent 7000 GC-MS/MS在1ms的保留時(shí)間下,仍然有很高的靈敏度和精確度,因此,即使同時(shí)檢測(cè)17種有機(jī)錫化合物,還是可以得到很好的定性和定量結(jié)果。
線性范圍和檢出限
將17種有機(jī)錫混合標(biāo)樣用甲醇逐級(jí)稀釋,得到0.001、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1和0.2mg/L共7個(gè)濃度,將其分別衍生化,使用GC-MS/MS分析并建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。因GC-MS/MS有很強(qiáng)的扣除背景干擾能力,所以即使在0.001mg/L濃度水平上,17種有機(jī)錫化合物也都有明顯的響應(yīng)。對(duì)于一甲基錫和二甲基錫,其在0.200mg/L最高濃度水平時(shí)響應(yīng)值偏高,超出了線性響應(yīng)范圍,所以這兩個(gè)化合物的線性范圍是從0.001~0.100mg/L。每個(gè)濃度水平都重復(fù)進(jìn)樣兩次,取其平均值建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。所有有機(jī)錫化合物的濃度與其衍生物峰面積呈良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)在0.995以上,結(jié)果見表2。

表2.17種有機(jī)錫的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、添加回收率和精密度結(jié)果。
方法的回收率和精密度
在空白飲料樣品中添加0.01mg/L和0.05mg/L兩種濃度的17種有機(jī)錫的標(biāo)樣,按照樣品前處理步驟,進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn),三次平行測(cè)定,所得到的結(jié)果,見表2。絕大部分有機(jī)錫化合物的回收率在70.0%-120.0%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10.0%,能夠滿足回收率和精密度的要求。
實(shí)際樣品的測(cè)定
對(duì)市售的11種飲料樣品采用樣品前處理步驟和GC-MS/MS的相結(jié)合進(jìn)行檢測(cè),在其中1個(gè)樣品中檢出化合物二甲基錫和一丁基錫,含量分別為0.27μg/L和0.39μg/L。
結(jié)論
采用易操作的液液萃取技術(shù)與GC-MS/MS相結(jié)合的方法,對(duì)飲料中17種有機(jī)錫化合物進(jìn)行分析。該方法操作簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高,由于GC-MS/MS具有良好的選擇性和抗干擾能力,其分析結(jié)果清晰、直觀,易于定性定量,能夠?qū)︼嬃现卸喾N痕量組分的有機(jī)錫進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。