作者: 张毅
豆芽是常见的一种芽菜类蔬菜,品质脆嫩,口感清甜,富含易于被消化吸收的蛋白质、维生素及微量元素,且价廉物美,自古就是人们餐桌上颇受欢迎的一道美食小菜。20世纪80年代,我国开始用无根豆芽药剂代替劳动强度大的人工去根的方法,豆芽生产中滥用药剂的现象日渐严重,为了缩短豆芽生长周期,增加豆芽品相,使豆芽看起来更肥嫩白净,各种各样的添加剂被用于豆芽生产,毒豆芽事件层出不穷,豆芽也成了不放心食品。
塑化剂又名增塑剂,属于邻苯二甲酸酯类物质,具有增强柔韧、增稠等优点,广泛用于化妆品、农药、儿童玩具、食品包装材料、塑料制品等生产过程:存在日常生活的方方面面,空气和土壤中都含有微量的PAEs,通过呼吸、进食、皮肤接触等途径进入人体,PAEs具有类雌激素作用,被称为“环境荷尔蒙”,能影响人类内分泌系统,特别是男性,引起内分泌紊乱,精子数量减少,生殖能力下降等影响,人体内能产生一定的积累,长期接触或食用,对肝脏和泌尿系统造成不可逆转的损伤,能引起肝癌和不孕。
试验用在线凝胶渗透色谱测定豆芽中53种农药时,发现豆芽测定谱图中有质核比为149离子峰,谱库检索可能是塑化剂。目前,出版物中未发现豆芽中检测PAEs的方法,只有高效液相色谱法、气一质联用法和液一质联用法测定白酒、食用油、乳制品、饮料中的PAEs,串联气质对容易挥发药物的测定有独特的优势,主要测定水果和蔬菜中的农药.PAEs容易挥发,建立用串联气质测定豆芽中PAEs非常有意义:目前.尚不清楚豆芽中含有PAEs的确切原因,但有资科显示一定浓度的PAEs能影响种子的发芽率。
1试验部分
1.1材料与试剂
黄豆芽、绿豆芽、黑豆芽、豌豆芽:市售,基质豆芽为优质黄豆、绿豆、黑豆、豌豆实验室清水培养。
正己烷、丙酮:农残级,德国Merck公司;无水硫酸镁、N-丙基乙二胺固相吸附剂(PSA):上海安谱公司;试验用水:重蒸水。
16种邻苯二甲酸酯( PAEs)标准品:邻苯二甲酸二甲酯( DMP,99.0%)、邻苯二甲酸二乙酯( DEP,98.5%)、邻苯二甲酸二异丁酯( DIBP,99.9%)、邻苯二甲酸二丁酯( DBP,99.6%)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP,97.7%)、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP,98.2%)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP,98.0%)、邻苯二甲酸二戊酯( DPP,96.2%)、邻苯二甲酸二己酯( DHXP,98.O%)、邻苯二甲酸丁基苄基酯( BBP,99.0%)、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯( DBEP,96.0%)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP,99.9%)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP.99.6%),邻苯二甲酸二苯酯( Diphenyl phthalate,98.0%)、邻苯二甲酸二正辛酯( DNOP,95.0%)、邻苯二甲酸二壬酯( DNP,98.2%):德国Dr.EhrenstorferGmbH公司。
混合标准储备液:称取上述各种标准品(准确至0.01 mg),用正己烷配制成1 000 mg/L的储备液,于-20℃冰箱中避光保存。
混合标准中间液:将混合标准储备液用正己烷稀释到质量浓度为10 mg/L的混合中间液,于-20℃冰箱中避光保存。
混合标准使用液:将混合标准中间液用实验室清水培养的豆芽提取液稀释至质量浓度为0.01,0.02,0.05,0.20,1.0和5.0 mg/L的标准系列溶液,现配现用。
1.2仪器与设备
气相色谱一串联质谱联用仪:赛默飞世尔科技公司,美国,配有电子轰击离子源( El)及TraceFind-er2.1数据处理系统;AUY220型电子分析天平:岛津公司,日本;IKA MS,型旋涡混合器:IKA公司,德国;CR22GⅢ型高速冷冻离心机:日立公司,日本;移液管若干。
1.3样品前处理
准确称取样品2.00 g置于10 mL玻璃离心管中,加入5.0 mL正己烷,旋涡混合器上以3 000 r/min涡旋2 min后,在4℃8 000 r/min离心5 min,吸取上清液2mL于装有150 mg MgS04、50 mg PSA 10 mL玻璃离心管中,旋涡混合器上以3 000 r/min涡旋2 min后,在4℃8 000 r/min离心5 min,取上清液进行GC-MS/MS分析。
1.4仪器条件
1.4.1色谱条件
色谱柱:DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 ym)石英毛细管色谱柱;进样口温度:250℃;柱温箱升温程序:100℃保持1 min,以25oC/min速率升至225oC,保持l min,再以3。C/min的速率升至240℃,保持1min,最后以8 0C/min的速率升至280℃,保持4 min;进样方式:不分流进样;载气为氦气(He,纯度≥99.999%):恒流模式;流速:1.2 mL/min;碰撞气:氩气(Ar,纯度≥99.999%)。
1.4.2质谱条件
色谱与质谱接口温度:280℃;离子源温度:230℃;电离方式:电子轰击源( EI);电离能量:70eV;溶剂延迟:3 min;检测方式:多反应监测扫描模式( MRM),16种PAEs的总离子流图和多反应监测( MRM)图见图1~图2。
2结果与讨论
整个试验过程中都不能使用塑料容器,尽量减少非样品中邻苯二甲酸酯类物质的引入,所用的玻璃容器洗干净后,用重蒸水冲洗几次,最后在丙酮中浸泡1h.200℃烘箱中烘烤2h,冷却至室温备用。每次试验尽量用新开的或者刚开不久的试剂做试验,每批试验都要做试剂空白,防止PAEs本底污染而造成定量不准确,正己烷试剂谱图见图3。
2.1提取溶剂的选择
PAEs是一类弱极性的化合物,根据相似相溶的原理,用弱极性的溶剂提取能提高PEAs溶解度,比较了乙腈、正己烷、石油醚有机溶剂提取效果,石油醚回收较差,乙腈和正己烷都能满足要求,但是乙腈提取完需要浓缩净化后定容,乙腈沸点高,浓缩耗时长,接触的玻璃器皿多,所受到污染的可能性增加,综合考虑选择正己烷作为提取溶剂。
2.2吸附剂的选择
固相萃取柱净化农药时,发现塑料萃取管对检测PAEs含量是有影响的,其中用玻璃Florisil小柱净化,测得PAEs峰面积最小,塑料Car/NH,小柱测得PAEs峰面积最大,但是Florisil填料在做豆芽中塑化剂检测时,除杂效果不是特别理想。所以试验采取QuEChERS方法净化,比较C18、GCB、PSA等填料的净化效果,其中,C18和PSA对PAEs几乎没有吸附,PSA除杂的效果比C18好,加入150 mg MgS04能除去正己烷中的水分,也就除去水溶性的杂质。
2.3质谱条件的优化
气相色谱一串联质谱联用在检测过程中,为了保证定性和定量的准确,必须对待测物的离子对(母离子和子离子)、碰撞能量、扫描时间、驻留时间及监测反应离子的个数等一系列气质条件和参数进行优化,使得达到最佳的检测效果。试验在固定色谱条件下,首先质谱仪在质荷比为50—500范围内采用一级全扫描( Full Scan),对比谱库确定待测物的保留时间和特征离子(母离子),之后采用子离子扫描( Product Scan)方式,优化碰撞能量(CID 5—50
eV)获得产物离子,最后采用MRM模式,按保留时间划分时间区进行分段扫描,保证每一种组分都具有良好峰形的前提下达到了较高的灵敏度,母离子、子离子、碰撞电压和保留时间见表1。
2.4基质效应
纯正己烷试剂和阴性样品空白配制同一浓度的混合标准,基质标准面积和试剂标准的比值K表明基质效应情况,比值大于1是增强效应,比值小于1是基质抑制效应,结果见图4和表2。
从表2中可以看出:邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二壬酯有基质增强效应,邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯基质增强效应明显,邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯、邻苯二甲酸二正辛酯有基质抑制效应,邻苯二甲酸二乙酯和邻苯二甲酸二戊酯基质抑制效应明显。
3方法评价
3.1线性方程、相关系数、检出限和定量限
将16种PAEs混合标液用实验室自制的豆芽提取液作为基质,配制质量浓度为0.01,0.02,0.05,0.20,1.0和5.0 mg/L的混合标准溶液,标准溶液色谱峰较稳定,取其平均值建立标准曲线,各化合物的曲线方程、相关系数、检出限和定量限见表3。16种PAEs最低检出质量浓度为0.001~0.005 mg/L,由仪器的定量浓度,乘以方法的稀释倍数除以方法的称样量,方法检出限为1.0—5.0 μg/kg,定量限为3.33—16.7 μg/k9,远远低于相关标准方法的指标。
3.2回收率试验
实验室自制豆芽添加10.0,30.0和100.0 pg/kg三个水平的混合标准溶液,按照1.3和1.4提取、净化和仪器条件测定,3个水平回收率为86.4%—105.7%,相对标准偏差为1.5%~5.6%.结果见表4。
3.3实际样品的测定
对湛江市各超市、农贸市场和批发市场共100个豆芽样品进行16种PAEs残留分析,发现样品中DBP和DEHP残留检出率较高,DBP含量范围在20.3—578.6μg/kg,DEHP含量范围在7.3—364.6 g/kg,样品中DBP和DEHP残留见图5。
4结论
试验采用QuEChERS方法结合GC-MS/MS同时测定豆芽中的16种PAEs。2.00 g样品经5.0 mL正己烷旋涡提取,150 mg MgS04、50 mg PSA净化,GC-MS/MS测定,在10.0,30.0和100.0 μg/kg三个水平添加16种PAEs,回收率为86.4%—105.7%,相对标准偏差为1.5%~5.6%,方法检出限为1.0~5.0 μg/kg,远远低于相关标准方法的指标。该方法具有简单、快速、灵敏的优点,串联质谱提供的离子对扫描能够很大的程度上减少了假阳性。
5摘要
建立气相色谱一串联质谱法(GC-MS/MS),同时测定豆芽中16种邻苯二甲酸酯(PAEs)的方法。样品经过正己烷提取,QuEChERS (PSA+MgSO4)净化,GC-MS/MS多反应监测模式测定,外标法定量。16种PAEs的质量浓度在0.01~5.O mg/L范围内呈良好线性关系,相关系数均大于0.99,加标回收率为86.4%- 105.7%,相对标准偏差(RSD)为1.5%-5.6%,方法定量限为3.33~16.7 μg/kg。该方法具有简单、快速、可靠的优点,串联质谱提供的离子对扫描能够
很大的程度上减少的基质干扰,去除了假阳性的干扰,适合检测和确证豆芽中的邻苯二甲酸酯。