蒋玲波，薛超波，王萍亚，戴意飞，赵巧灵
浙江省海洋水产品质量检验中心，舟山市食品药品检验检测研究院(舟山316021)
摘要建立了自动顶空-气质联用技术同时测定水产品中6种挥发性含硫类致嗅物质含量的分析方法。水产品经过正己烷超声提取后，提取液用自动顶空-气质检测分析。结果表明，水产品中6种含硫类致嗅物质的检测限低：除甲硫醚为1ng/m L之外，其他5含硫类致嗅物质为2 n g/m L，加标回收率为78%~108%，相对标准偏差小于10%在101 000 n g/m L线性范围内线性关系良好，相关系数均大于0.995。该方法快速简单、灵敏度高，可应用于水产品中6种挥发性含硫类致嗅物质的实际检测分析。
关键词 顶空-气质联用；水产品：含硫类致嗅物质
含硫类致嗅物质多为挥发性含硫化合物( Volatilesulfur compounds, VSC)，主要包括硫化氢(Hydrogendisulfide, H2S)、甲硫醇(Methanethiol, MT)、羰基硫( Carbonyl sulfide, COS)、甲硫醚(Dimethylsulfide, DMS)、二硫化碳(Carbon disulfide,CS2)．二甲二硫(Dimethyl disulfide, DMDS)、二甲三硫( Dimethyl trisulfide, DMTS)和二甲四硫( Dimethyl tetrasulfide, DMTeS)，其嗅阈值(Odorthreshold concentration，OTC) -般都很低，即使以很低的浓度存在于环境及水生动物体内也会产生嗅味问题。当含硫类致嗅物质通过食物链被水产动物摄食而进人体内，并蓄积达到一定限量后，会导致水产品产生明显的异味，引起消费者明显的不适应。另外，大部分含硫类致嗅物质有较强的毒性，即使很低的浓度，也能造成对人呼吸系统的损害，在高浓度条件下暴露危害最大，可以导致昏迷。此外，硫化氢可与人体内细胞色素、氧化酶及该类物质的二硫键作用，影响细胞氧化过程，造成细胞组织缺氧，危及人类的生命。
目前对水中含硫类致嗅物质已报道的方法包括采用气质联用方法( GCIMS)、气相色谱与火焰光度检测器法( GCIFPD) 、气相色谱与硫化学发光检测器法( GC/SCD)、化学衍生气相色谱、离子色谱、分光光度法、阴极溶出示波极谱、微库仑滴定和高效液相色谱等方法。这些方法所需的分析时间长且定性能力不强，不适合含硫类致嗅物质的快速定性和定量分析要求。自动顶空进样器自动化程度高，进样准确，而气相色谱-质谱( GC-MS)联用法具备色谱定量和质谱定性的强大功能，目前，自动顶空-气相色谱-质谱仪联用已成为分析低沸点有机物的重要方法，具有样品用量少、快速、简单、灵敏和特异性强等优点。
试验采用自动顶空-气质联用技术，建立水产品中含硫类致嗅物质快速、高效、灵敏的检测方法，目前还未有相关报道。该方法操作简单，可达到满意的回收率，有效地去除杂质干扰，其灵敏度高，检测限低，适用于水产品中挥发性含硫类致嗅物质的残留含量的检测工作。
1 材料与方法
1.1仪器与试剂
1.1.1主要仪器
气相色谱-质谱联用仪( GC／MS)：AgilentGC7890A/MS5975C，美国Agilent公司，配备顶空进样器、增强型化学工作站；高速组织捣碎机：DS-1，上海标本模型厂；高速冷冻离心机：SER JSE09L31，USA;数控超声波清洗器：KQ5200DE，昆山市超声波仪器有限公司；数显型漩涡混合器：美国Talboys。
1.1.2试剂
正己烷：色谱纯；标准品：含硫类致嗅物质（纯度98.0%）；硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、二甲二硫、二甲三硫：由上海安谱公司提供。
1.2试验方法
1.2.1顶空条件
平衡温度1 10℃，平衡时间15 min；进样针温度120℃，传输线温度130℃；顶空瓶压力172 K p a，加压时间3 min，进样时间0.05 min，干吹2 min，分流进样，分流比5：1。
1.2.2色谱条件
色谱柱：DB-1，60 m×0.4 mm×0.32μm;升温程序：起始温度40℃，保持3 min，以10℃/min升温至110℃，再以15℃/min升温至200℃，再以40℃／min升温至240℃；进样口温度：250℃；载气：He（纯度>99.999%）；隔垫吹扫流量：3 m L/min;进样模式：不分流进样；进样量1.0 VL。
1.2.3质谱条件
离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；接口温度：240℃：电离方式：电子轰击(EI)离子源；电子能量：70 e V;电子倍增器电压：1 671 V;SIM采集模式，扫描质量范围：40～350 m/z；阈值：150；采样频率：2；溶剂延迟：4 min。
上述条件下，6种含硫类致嗅物质的保留时间和定性定量离子如表1所示。
1.2.4标准溶液制备
分别准确称取6种含硫类致嗅物质标准品0.1 g（精确到0.000 1 g），用正己烷定容至50 m L，得到含硫类致嗅物质标准储备液，质量浓度为2.0 mg/m L。准确移取上述标准储备液，以正己烷逐级稀释配制含硫类致嗅物质：10，50，100，200和1 000 n g/m L系列混合标准工作溶液。
1.2.5样品制备
称取粉碎的水产品样品5.0 g（精确至0.01 g），置于50 m L具塞离心管中，加入5 m L正己烷，于混合器上涡旋混匀1 min，超声提取30 min（保持温度在30℃以下），低温条件下离心10 min，分出有机相，再提取2次，每次5 m L正己烷，合并有机溶剂相放入顶空瓶。
2结果与讨论
2.1色谱柱的优化
试验考察了不同极性的气相色谱柱：DB-5MS( 30 m×0.250 mm×0.25μm)、强极性柱DB-WAX( 30 m×0.250 mm×0.25μm)和非极性柱DB-1( 60m×0.4 mm×0.32Lr,m)对6种待测含硫类致嗅物质分离的影响。结果表明，选用非极性柱和极性柱时，含硫类致嗅物质的色谱峰与溶剂峰分不开，其它待测物质色谱峰分离度也欠好；而选用非极性柱DB-1时，获得的色谱峰峰形对称、定量准确、重现性好、分离效果好。因此，试验选用DB-1作为色谱柱。
2.2柱温升温速率的优化
由于硫化氢、甲流醇出峰时间比较接近，同时为了排除溶剂峰对分离的影响，因此需要优化柱温的升温速率，以获得最佳分离效果。选择柱温起始温度为40℃，分别比较了升温速率为15，10和5℃/min时分离效果，试验结果显示，当升温速率为15℃/min时，溶剂峰与硫化氢的色谱峰分离不明显；当升温速率为10℃/min时，能够有效分离，而继续降低升温速率为50℃/min时，色谱峰的分离效果没有明显改善，因此，选择升温速率为10℃/min。当柱温升高到110℃时，硫化氢的色谱峰已出峰，因此，为了提高分析速度，将升温速率提高为15 ℃/min。当柱温升高到200℃时，待测物质均已出峰，因此将柱温升温速率提高到40℃/min。因此，最终选择柱温为：起始温度40℃，保持3 min，以10℃/min升温至110 ℃，之后以15℃/min升温至200℃，再以40℃/min升温至240℃。
按照上述优化条件，选择电子轰击( El)离子源，电子能量为70 e V，采集模式为SIM，对6种含硫类致嗅物质混合标样分析，得到标准品的保留时间和特征离子如表1所示，气相色谱-质谱总离子流图如图1所示（质量浓度为200 n g/m L）。
2.3前处理条件的选择
分别选用正己烷、二氯甲烷和乙酸乙酯对样品进行前处理，试验结果表明，正己烷提取效果最好，因此，选择正己烷提取样品中的含硫类致嗅物质。
2.4标准曲线和灵敏度
该方法采用外标法定量，取配制好的含硫类致嗅物质系列混合标准工作溶液，按照1.2.3节和1.2.4节条件进行GC/MS测定分析。每个质量浓度的样品测定3次，利用定量离子峰面积绘制标准曲线，以目标物的峰面积(Y)对其质量浓度(X，n g/m L)进行线性回归，得到各含硫类致嗅物质的线性方程、相关系数和线性范围见表2。6种含硫类致嗅物质的选择性离子色谱图和扫描质谱图见图2~7。
由表2可知，该方法重现性好，线性范围广，相关系数达0.995以上，其灵敏度高，检测限低，达到10-9级。
取鱼样品进行加标回收试验，加混合标样200 n g/m L，各进行6次样品测定，同时做空白样试验，检测其本底成分，结果见表3。
由表3可知，试验采用的样品处理方法，能够达到国家标准规定的要求。
3结论
试验建立了自动顶空-气质联用技术测定水产品中挥发性含硫类致嗅物质含量的分析方法，比较了不同提取方法、不同色谱柱的影响，优化了试验分析条件。试验表明，以正己烷作为提取溶剂，采用超声振荡法提取，选用DB-1（60m×0.40 mm×0.32μm）色谱柱，利用自动顶空-气质联用技术，可有效地测定水产品中的硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二硫化碳、二甲二硫和二甲三硫6种化合物，该方法重现性好，线性范围广，相关系数达0.995以上，其灵敏度高，检测限低：除甲硫醚为1ng/m L之外，其他5种含硫类致嗅物质为2 n g/m L，达到10-9级。该方法前处理简单快速，对于批量样品分析检测含硫类致嗅物质具有良好的应用前景，且易于操作，重现性好，灵敏度高，回收率可观。
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