聚酰胺固相萃取-超高效液相谱-串联质谱法同时检测饲料中的6种全氟化合物 林钦;付凤富;陈国南;郑小严;戴明
谢宇风【摘 要】A method for the determination of six perfluorinated organic compounds( PFCs)in feed has been developed. It is based on polyamide solid-phase extraction( SPE)together with ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry ( UPLC-MS/MS ). The sample was extracted by acidified acetonitrile. The extraction solution was enriched by a poly-amide SPE cartridge under acidic condition,and cleaned-up using methanol,eluted by 5%( v/v)ammonia/methanol solvent and determined by UPLC-MS/MS. The UPLC separation was carried out on an Acquity BEH C18 column(100 mm×2. 1 mm,1. 7 μm). The mobile phases were 5 mmol/L ammonium acetate and acetonitrile with a gradient elution. Under the optimal conditions,the PFCs were analyzed under multiple reaction monitoring( MRM)mode with neg-ative electrospray ionization. The isotope internal standard method was used to determine the six PFCs,and improve the quantitative accuracy. All of the target compounds exhibited good linearity( r﹥0. 995)over a concentration range of 0. 5-25 μg/L. T
he detection limits of the six PFCs were all smaller than 0. 1 μg/kg. The mean recoveries of the six PFCs were in the range of 94. 2% to 108. 9% with the relative standard deviations( RSDs)of 1. 8%-8. 6%( n=6). The method for the determination of PFCs in feed is low-cost,favorable effect and suitable for the detection of complex matrix samples.%建立了饲料中6种全氟化合物的聚酰胺固相萃取-超高效液相谱-串联四极杆质谱分析法。样品采用酸化乙腈提取，在酸性条件下用聚酰胺固相萃取小柱富集，甲醇淋洗净化，5％（ v/v）氨水/甲醇溶液洗脱后采用超高效液相谱-串联四极杆质谱（UPLC-MS/MS）检测。分析柱为 Acquity BEH C18（100 mm×2.1 mm，1.7μm）；流动相为5 mmol/L乙酸铵-乙腈梯度洗脱；在最佳实验条件下，采用多反应监测负离子模式测定，同位素内标法定量。该方法对6种全氟化合物的检出限均小于0.1μg/kg；对6种饲料及原料的加标回收率为94.2％~108.9％，精密度（ RSD）为1.8％~8.6％（ n=6）；在0.5~25μg/L范围内均呈良好的线性关系，线性回归系数 r﹥0.995。该方法前处理成本低，效果好，适合复杂基质样品的检测。 猴车【期刊名称】《谱》
【年(卷),期】2014(000)007
【总页数】7页(P723-729)
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【关键词】聚酰胺固相萃取;超高效液相谱-串联质谱;全氟有机化合物;饲料
【作 者】林钦;付凤富;陈国南;郑小严;戴明
【作者单位】福州大学食品安全分析与检测教育部重点实验室，福建 福州 350116; 福建省产品质量检验研究院，福建 福州 350002;福州大学食品安全分析与检测教育部重点实验室，福建 福州 350116;福州大学食品安全分析与检测教育部重点实验室，福建 福州 350116;福建省产品质量检验研究院，福建 福州 350002;福建省产品质量检验研究院，福建 福州 350002
【正文语种】碳纤维加热膜中 文
【中图分类】O658
近年来，全氟化合物（PFCs）的残留问题越来越引起全球的关注，原因是全氟化合物在环境中性质稳定，难以降解；大量的调查研究发现，全氟辛烷磺酸（PFOS）、全氟辛酸（P
FOA）被认为是一类具有神经毒性［1］、肝脏毒性［2］等全身多脏器毒性的环境污染物。目前，国内外已有许多关于全氟化合物对环境的污染情况［3］及检测技术的报道［4，5］，检测方法主要采用了液相谱－串联质谱技术［6－12］、气相谱－质谱联用法［13］、气相谱法［14］和高效液相谱／四极杆－飞行时间串联质谱法［15］等。迄今为止，我国已发布了多个针对食品包装材料、食品接触材料和化工产品等的PFOA、PFOS残留检测标准［16－18］。由于全氟化合物的高稳定性，它们被广泛应用于生产涂料、装潢材料、塑料、包装材料等，因此，环境中普遍存在着全氟化合物的污染，并通过食物链传导到生物体。饲料生产中大量使用到鱼粉和油脂等原料，这些都有可能受到全氟化合物的污染，所以，有必要加强对饲料中全氟化合物含量的监测。目前已见采用液相谱－串联四极杆质谱测定动物源食品、食品接触材料、土壤、底泥和活性污泥、环境水、纺织品与饮用水中的全氟化合物，尚未见对饲料产品中全氟化合物残留的分析方法研究报道。迄今为止，国际、国内尚未出台饲料中全氟化合物测定的标准方法。因此，开展饲料中全氟化合物残留的检测技术研究，对于研究饲料中全氟化合物的污染状况并制定相关产品的限量指标具有积极的意义。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
高瓦纸
超高效液相谱仪Waters Acquity UPLC系统，配Quattro Premier XE串联四极杆质谱仪（美国沃特世公司）；1 2管固相萃取装置（美国安捷伦公司）；冷冻高速离心机（美国贝克曼公 司，Avanti J－E）；Milli－Q 超 纯 水 纯 化 系 统（美国 Millipore公司）；分析天平（赛多利斯北京有限公司）。
所用试剂除特别标注外均为分析纯试剂，水为超纯水；甲醇和乙腈（谱纯，山东禹王）；全氟辛酸（perfluorooctanoic acid，PFOA）（CAS 3 3 5－6 7－1，C8HF15O2，纯 度 9 8.0%）；全 氟 辛烷磺 酸 钾 （perfluorooctane sulfonic acid potassium salt，PFOS）（CAS 2 7 9 5－3 9－3，C8F17KO3S，纯度9 8.5%），购自德国 Dr.Ehrenstorfer Gm－bH；全氟丁基磺酸钾（perfluorobutane sulfonic acid potassium salt，PFBS）（CAS 2 9 4 2 0－4 9－3，C4F9KO3S，质量浓 度 5 0 mg／L）；全 氟 己 烷 磺酸钾（perfluorohexane sulfonic acid potassium salt，PFHxS）（CAS 3 8 7 1－9 9－6，C6F13KO3S，质量浓度5 0 mg／L）；全氟庚酸（perfluoroheptanoic acid，PFHpA）（CAS 3 7 5－8 5－9，C7HF13O2，质量 浓 度 5 0 mg／L）；全 氟 壬 酸 （pe
rfluorononanoic acid， PFNA ） （CAS 3 7 5－9 5－1，C9HF17O2，质量浓度5 0 mg／L），购自挪威 Chiron公司；全氟辛酸同位素内标（MPFOA，13 C8HF15O2，质 量 浓 度 5 0 mg／L），购 自 美 国Cambridge Isotope Laboratories公司。
1.2 溶液配制
1.2.1 标准溶液和内标溶液的配制
分别准确称取50 mg全氟辛酸和全氟辛烷磺酸钾标准品，加入甲醇溶解、定容到100 mL作为标准储备液；移取该储备液1.00 mL用乙腈稀释到100 mL作为标准中间液；移取该中间液1.00 mL并移取全氟丁基磺酸钾、全氟己烷磺酸钾、全氟庚酸和全氟壬酸标准溶液各100μL，用乙腈稀释到10 mL，配成约500μg／L的6种全氟化合物混合标准中间溶液；移取全氟辛酸同位素内标1.00 mL，用乙腈稀释到50 mL，配成1 000μg／L的内标溶液。
1.2.2 基质加标标准溶液的配制
取空白饲料样品按1.4节样品处理方法处理，在最后的空白样品溶液中加入适量混合标准中间溶液和内标溶液，配成0.5～25μg／L的系列基质加标标准溶液，内标质量浓度为5.0μg
／L。
1.3 聚酰胺固相萃取小柱制作
取3 mL的固相萃取用空柱，下端放一筛板，将100～200目的聚酰胺粉加入甲醇成浆状，湿法装填，使上筛板用玻璃棒压实后聚酰胺填料的厚度约为1.5 cm，使用前用3 mL5%（v／v）氨水／甲醇（5.0 mL氨水用甲醇定容100 mL）、3 mL甲醇和3 mL 0.5%（v／v）甲酸水溶液（2.5 mL甲酸用水定容500 mL）淋洗活化。
1.4 样品处理方法
称取5.00 g均匀样品，置于50 mL聚丙烯离心管中，加入20μL内标和20.0 mL酸化乙腈（0.5%甲酸乙腈：2.5 mL甲酸用乙腈定容500 mL），盖紧盖子，振摇混匀，置于超声波振荡器中提取30 min；取出，于4℃、15 000 r／min离心5 min；取5.0 mL上清液于10 mL刻度试管中，用乙腈饱和正己烷涡旋萃取净化3次，每次2 mL，吸出正己烷层弃去，40℃水浴中氮吹除去残余正己烷并用乙腈定容至5 mL，再用10.0 mL0.5%甲酸水溶液转入50 mL离心管中；于4℃、15 000 r／min离心5 min，将上清液通过聚酰胺小柱，控制流速1～
2 mL／min，依次用3 mL0.5%甲酸水溶液、3 mL酸化乙腈和2 mL水淋洗小柱，真空抽干5 min，用3.0 mL5%氨水甲醇以1～2 mL／min流速洗脱并收集，置于40℃水浴中氮吹近干，再用50%（v／v）甲醇水溶液定容到1.0 mL，混匀，用0.2μm 聚四氟乙烯（PTFE）滤膜过滤后检测。
除不加样品外，同时做空白试验，应确保所使用的试剂、耗材等不含全氟化合物本底。光纤法兰
1.5 液相谱条件
谱柱：Waters BEH C18（100 mm×2.1 mm，1.7μm）；柱温：35 ℃；进样量：10μL；流速：0.3 mL／min；流动相及梯度：A为5 mmol／L乙酸铵／甲醇（95／5，v／v）溶液，B为乙腈；0～0.5 min，60%A；0.5～3.5 min，60%A～30%A；3.5～5.0 min，5%A；5.0～7.0 min，60%A。
1.6 质谱条件
电离源：大气压电喷雾离子源，负离子模式（ESI（－））；毛细管电压3.00 kV；源温度120℃；脱溶剂气温度400℃；脱溶剂气流量700 L／h；锥孔反吹气流量50 L／h；碰撞气
为氦气，碰撞室压力0.27 Pa；电子倍增管电压650 V；检测方式：多反应监测（MRM）模式；特征离子见表1。
2 结果与讨论
2.1 质谱条件的选择
分别取约500μg／L的6种全氟化合物标准溶液，由注射泵直接进样，首先作一级质谱全扫描。在ESI（－）模式下，全氟丁基磺酸钾母离子为m／z 299.0，全氟己烷磺酸钾母离子为 m／z 399.0，全氟庚酸母离子为m／z 363.0，全氟壬酸母离子为m／z 463.0，全氟辛酸母离子为 m／z 413.0，全氟辛烷磺酸钾母离子为m／z 499.0，全氟辛酸同位素内标母离子为m／z 421.0。再对母离子进行子离子扫描，通过优化碰撞能量等参数得到6种全氟化合物的子离子，最终确定6种全氟化合物的定量和定性子离子及相应的质谱参数如表1。
2.2 谱条件的优化
考察了纯水／乙腈体系、0.02%（v／v）甲酸／乙腈体系、0.1%（v／v）甲酸／乙腈体系、0.3%（v／v）甲酸／乙腈体系、0.5% （v／v）甲酸／乙腈体系和 5 mmol／L乙酸铵
／乙腈体系作为流动相的分离效果，实验发现纯水／乙腈体系出峰完全变形，而5 mmol／L乙酸铵／乙腈体系具有最佳的峰形、分离度和灵敏度。由于纯乙酸铵水溶液易长细菌发生沉淀，因此在5 mmol／L乙酸铵流动相中加入5%甲醇来防止细菌生长。调整洗脱梯度为1.5节条件时，6种全氟化合物的谱分离图见图1。
