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魚中13種全氟及多氟烷基化合物的分析
更新時間：2025-07-11
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QuEChERS-超高效液相色譜-串聯質譜分析魚中13種全氟及多氟烷基化合物
1.寧波大學食品與藥學學院, 省部共建農產品質量安全危害因子與風險防控國家重點實驗室, 浙江 寧波 315832
2.浙江省農業科學院農產品質量安全與營養研究所, 省部共建農產品質量安全危害因子與風險防控國家重點實驗室, 浙江 杭州 310022
全氟及多氟烷基化合物(PFASs)廣泛存在于全球環境水體中,魚類等水產品的攝入可能是人類接觸PFASs的重要來源,因此亟需建立魚類產品中PFASs的高效、準確分析技術。本研究以磁性納米材料為凈化吸附劑,基于QuEChERS方法,建立了魚類產品中13種PFASs的超高效液相色譜-串聯質譜(UHPLC-MS/MS)分析方法。實驗分別考察了萃取溶劑類型、凈化吸附劑(Fe3O4-TiO2和N-丙基乙二胺(PSA))用量對PFASs回收率的影響,確定了最佳樣品前處理條件。采用Luna Omega C18色譜柱(100 mm×2.1 mm, 1.6 μm)進行分離,利用電噴霧電離(ESI)源,在多反應監測(MRM)模式下采集質譜數據,內標法定量。在優化的實驗條件下,13種PFASs在0.01~50 μg/L內具有良好的線性關系,相關系數(R)≥0.9973,檢出限為0.001~0.023 μg/L,定量限為0.003~0.078 μg/L。在低、中、高3個加標水平(0.5、10、100 μg/kg)下,13種PFASs的加標回收率為78.1%~118%,日內精密度為0.2%~11.1%,日間精密度為0.8%~8.7%。將該方法應用于實際樣品分析,所有魚樣品中均有PFASs檢出,分別為全氟辛酸、全氟辛基磺酸、全氟十一烷酸、全氟十二烷酸和全氟十三烷酸,各自的檢出總含量為0.327~1.728 μg/kg。本方法前處理過程簡單且靈敏度高,適用于魚類產品中PFASs的分析。
對所有魚類樣品進行解剖和清洗,去除皮膚、頭部、尾部、內臟及骨,對剩余組織進行勻漿處理,之后于-18 ℃條件下保存。
準確稱取2.0 g上述勻漿后的樣品,置于50 mL離心管中,加入20 μL內標混合工作溶液,混合均勻,隨后加入5 mL超純水和10 mL 2%甲酸乙腈,超聲提取15 min;向上述樣品中加入0.9 g NaCl和3.6 g無水MgSO4,渦旋振蕩1 min,在3000 r/min下離心5 min;離心后取2 mL上清液至含有20 mg Fe3O4-TiO2、20 mg PSA和120 mg無水MgSO4的離心管中,充分混勻30 s后再置于磁分離架上進行分離;經3 s磁分離后,取1 mL上清液過0.22 μm有機濾膜,進行UHPLC-MS/MS分析。
為了控制樣品前處理過程可能帶來的外源性污染,實驗過程中均避免使用聚四氟乙烯材質的器皿。
色譜柱:Luna Omega C18柱(100 mm×2.1 mm, 1.6 μm,美國Phenomenex公司);柱溫箱溫度:35 ℃。流動相:A相為10 mmol/L乙酸銨甲醇-水(1∶9, v/v), B相為10 mmol/L乙酸銨甲醇,流速0.25 mL/min。梯度洗脫程序:0~10 min, 10%B~100%B; 10~13 min, 100%B; 13~13.5 min, 100%B~10%B; 13.5~15 min, 10%B。總運行時間:15 min;進樣體積:2 μL。
離子源:電噴霧電離(ESI)源;毛細管電壓:4000 V;毛細管溫度:300 ℃;加熱塊溫度:400 ℃;脫溶劑管溫度: 250 ℃。干燥氣(氮氣)、加熱氣(空氣)、霧化氣(氮氣)的流速分別為10、10、3 L/min,其中氮氣由氮氣發生器提供,碰撞氣為氬氣。數據采集模式:多反應監測(MRM)模式。13種PFASs的質譜分析參數如原文表1所示,其中每個離子對的駐留時間為2 ms。
在浙江省不同養殖基地采集11個魚樣品(包含4個鯉魚、3個鱸魚、2個白條魚、1個鯽魚和1個大黃魚),并利用本文建立方法進行檢測,以驗證該方法的實用性。當測定結果低于LOQ時,認為樣品無檢出。結果如原文表4所示,11個魚類樣品均有PFASs檢出,檢出的PFASs分別為全氟辛基磺酸(PFOS)、全氟十一烷酸(PFUnDA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟十二烷酸(PFDoDA)和全氟十三烷酸(PFTrDA);其中,PFOS的檢出率(100%)和檢出總含量(1.728 μg/kg)最高,其次分別為PFUnDA(檢出總含量1.208 μg/kg)、PFOA(檢出總含量0.931 μg/kg)、PFDoDA(檢出總含量0.680 μg/kg)和PFTrDA(檢出總含量0.327 μg/kg),這與文獻報道結果基本一致;并且,除PFOS外,其余4種檢出的PFASs均屬于長鏈羧酸類PFASs。由上述結果推測,魚類樣品中的主要PFASs污染因子為PFOS及長鏈羧酸類PFASs。根據文獻[30]報道,基于魚體的代謝機制,長鏈羧酸類PFASs及PFOS在魚類樣品中具有很強的生物累積和生物放大能力。此外,對長鏈羧酸類PFASs的檢出原因進行分析,由于長鏈羧酸類PFASs具有較高的親脂性,其在生物體內累積的可能性更高,同時PFASs在生物體內的富集作用會隨其鏈長的增加而增大。上述結果說明,本文所建立方法在實際魚類樣品檢測中具有較大的應用潛力。
本研究在傳統QuEChERS的基礎上,將磁性功能材料作為分散固相萃取(d-SPE)凈化吸附劑,建立了魚類產品中13種PFASs的UHPLC-MS/MS分析方法。實驗系統考察了萃取溶劑類型、凈化吸附劑用量對PFASs回收率的影響,并獲得了最佳樣品前處理條件。所建方法靈敏、簡便且適用性廣,能夠滿足實際魚類樣品的分析要求,為進一步開展魚類產品中PFASs污染物監測、闡明和評估復雜基質中PFASs的風險提供了一種新型、高效的檢測手段。
