化工儀器網
技術文章
賽默飛TSQ8000氣質聯用儀測定水產品中7種多溴聯苯醚
閱讀：1129 發布時間：2019-2-25【概述】
多溴聯苯醚(polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)屬于溴代阻燃劑(brominated flame retardants, BFRs)的一種,由于其優良的阻燃效率、熱穩定性而被廣泛地應用于建材、紡織、化工、電子電器等行業.近10年來*對PBDEs的需
求量大幅增加，我國自20世紀80年代初以來,十溴聯苯醚已經成為國內產量大的含溴阻燃劑。
作為一種添加型的阻燃劑, PBDEs易于從產品中特別是在電子廢品堆放及回收利用過程中向環境中釋放.1981年在瑞典的梭魚、鰻鱺和海鱒中發現了PBDEs的存在[1]，之后又在海魚、貽貝、底泥中檢測到了PBDEs[2].1987年,Jansson等人[3]提出把PBDEs歸結為一類性的環境污染物,自此不斷有報道從空氣、水和人體中檢出PBDEs,并且近幾年在世界范圍環境中其含量呈快速上升趨勢[4~8].
一個對瑞典母乳中POPs比較詳細的調查顯示,母乳中其他POPs如多氯聯苯從20世紀70年代至90年代呈減少趨勢,但是PBDEs含量一直處于遞增趨勢[9].此后,歐洲、北美、日本、中國等地區相繼開展了關于人體中PBDEs污染的研究。
本研究采用自動GPC結合多層硅膠層析柱凈化技術進行樣品的前處理－氣相色譜三重四極桿質譜，建立測定水產品中多溴聯苯醚的方法。本文介紹了采用賽默飛世爾科技全新一代三重四級桿氣相色譜質譜聯用儀（TSQ8000）分析檢測水產品中7種多溴聯苯醚的方法。通過二級質譜掃描大大降低了復雜基質樣品中的背景干擾影響，提高了目標化合物的檢測靈敏度，該方法具有靈敏度低、穩定性好、線性范圍寬等優點。
【樣品提取】
提取：準確稱取勻質后的魚肉試樣5.0g(至0.01g)置于纖維素提取套筒中，加入相當于1ng內標BDE-77標準溶液，再加入適量無水硫酸鈉，以玻璃棉覆蓋，用200mL正己烷/丙酮( 1∶1，v /v)溶液進行索氏提取12h以上(約回流4次/h)。索氏提取后旋蒸提取液至干，以重量法計算脂肪含量。再用乙酸乙酯/環己烷( 1∶1，v/v )溶液溶解殘渣，定容至6mL，待GPC凈化。
GPC凈化：將上述提取液轉移至自動凝膠凈化系統，該系統采用低壓填充柱，柱規格為2cm×50cm，填料為50g Bio-Beads S-X3，進樣管定容至6mL，進樣5mL。流動相為乙酸乙酯/環己烷( 1∶1，v /v)溶液，流速5 mL /min，等度洗脫。紫外檢測波長為240nm。采用自動溶劑蒸發系統收集20～40min的流出組分并減壓蒸發至近干，加入2mL正己烷復溶，待下一步凈化。
多層硅膠柱凈化：在1.5cm×10cm的玻璃柱內填入適量玻璃棉，然后從下往上依次填入1 cm高無水硫酸鈉、1g中性硅膠、3g酸化硅膠、1g中性硅膠和1 cm高無水硫酸鈉。用10mL正己烷預淋洗，將GPC凈化液轉移至層析柱內，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蒸發至少量體積，將其轉移到進樣小瓶中，用氮氣吹干，加入100μL正己烷復溶后轉移至內插管進樣測定。
【實驗/操作方法】
本文建立了一種運用三重四極桿氣質聯用儀（GC-MS/MS）來檢測水產品中多溴聯苯醚的分析方法。試樣中加入內標物BDE-77后進行索氏提取，提取液經自動GPC系統除脂，多層硅膠層析柱凈化后，在15 m長的毛細管氣相色譜柱上分離，采用GC-MS/MS的多反應監測模式（Timed-SRM），以保留時間和離子對（母離子和子離子）信息來定性，以響應值高的離子對進行定量。結果表明，該方法的檢測限為0.1 pg/ul，相對標準偏差為2.29-5.58%。
氣相方法：
柱溫箱：100℃(維持1.5min), 35℃/min到200℃, 25℃/min到280℃(維持5min)；進樣口：不分流進樣，不分流時間：
1min，襯管：惰性不分流（貨號：453A1925），進樣口溫度為280ºC；載氣：恒流，1.5ml/min；傳輸線：280ºC
質譜方法：
離子源溫度為300 ºC，采用Acquisition-Timed方法，SRM掃描，具體檢測離子對如表1所示：
表1. 7種多溴聯苯醚及內標物的質譜條件
【實驗結果/結論】
目標物二級質譜優化-AUTO SRM效果展示：
AUTO SRM只需要配制目標物混標，全過程自動化進行，無需復雜的儀器方法編輯和數據瀏覽，優化結果直觀體現，特定化合物的特定離子對，按照碰撞能量進行優化，系統自動按照離子對響應的高低進行排序，我們只需要選擇響應高的通道即可。見下圖所示，以BDE28為例，一針進樣對CE碰撞能量做了5-50的梯度實驗，并自動按離子對響應強度大小排順，系統已選出了響應高的碰撞能量，也就是優的二級質譜信息。同時，一次實驗可以優化40種以上目標物，優化得到的離子對信息，可直接導入到儀器方法編輯界面進行數據采集，大大提高了工作效率。
色譜分離結果
通過Auto-SRM模式優化碰撞能量可以確定每個化合物SRM質譜條件（母離子-子離子-碰撞能量）見表1，在該條件下運行樣品可得到7種多溴聯苯醚的SRM色譜質譜圖見圖2。
圖2. 1pg/ul 7種多溴聯苯醚的色譜圖
標準曲線及低定量限
按歐盟標準，在陰性試樣中加入標準物質和內標物（PBDE-77，10 pg/ul），添加PBDEs濃度為0.5pg/ul，1pg/ul，2pg/ul，5pg/ul，按照2.2進行色譜－質譜分析。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。以標準溶液濃度為橫坐標（X），定量離子對的色譜峰面積為縱坐標（Y），求得回歸方程。7種PCBs在0.5pg/ul～5pg/ul范圍內線性關系良好，相關系數均大于0.991，線性方程示于圖4。本方法的檢出限優于文獻報道值，可保證樣品中7種PBDEs殘留的定性與定量檢測。
圖3. 0.1pg/ul 7種多溴聯苯醚的色譜圖
圖4. 7種多溴聯苯醚的方法線性關系圖
實際樣品檢測和方法精密度的測定
按照本實驗方法對2個實際樣品進行分析檢測，并對每個樣品分別連續進樣7針，計算每個化合物的相對標準偏差RSD%。實驗結果表2表明，2個樣品中均不同程度含有目標有機污染物，該測試方法的相對標準偏差（RSD, n=7）為2.29-5.58%。
圖5.樣品1中檢測出的各目標物的色譜圖
圖6.樣品2中檢測出的各目標物的色譜圖
表2.樣品測試結果和方法的精密度
結論
本方法采用ThermoFisher公司全新一代三重四級桿質譜TSQ8000測定水產品中7種多溴聯苯醚的殘留，樣品提取率高，操作方便。儀器具有選擇性好，線性范圍寬，靈敏度高等優點。同時TSQ8000提供的離子對掃描可以極大得去除假陽性的干擾，從而使檢測結果更加準確。在復雜基質中，儀器的相對標準偏差（RSD, n=7）為2.29-5.58%。該分析測試方法中所涉及的7種多溴聯苯醚低檢測限為0.1 pg/ul。*可以滿足歐盟及各國對多溴聯苯醚類物質的檢測要求。