在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-串聯質譜法測定食用植物油中11種有機磷阻燃劑

倪海平，劉祥萍，李登昆，張 云

(南京醫科大學附屬南京市疾病預防控制中心，南京 210003)

有機磷阻燃劑(Organophosphorus flame retardants，OPFRs)是一類添加在塑料制品中，用以調節產品性能并阻止其燃燒的一類化學添加劑，磷酸分子上的氫被不同取代基(烷烴、氯代烷烴、芳香烴)取代形成[1, 2]。隨著世界范圍內對溴代阻燃劑的禁用，OPFRs被作為替代品廣泛應用于建筑、紡織、化工、電子以及家裝材料等行業，生產和使用量逐年上升[3, 4]。毒理學研究顯示OPFRs普遍具有神經毒性和致癌性，對人體和環境生物有生理毒害作用[5]。部分有機磷阻燃劑性質十分穩定，具有生物累積性，能夠侵害大腦組織進而永久性地損傷人的行為、記憶和學習能力，且具有致癌性，因此各國紛紛立法限制OPFRs的使用[6, 7]。

OPFRs廣泛存在于不同基質中(如灰塵、空氣、水、沉積物、土壤和生物體)[8]，而有關食用植物油中OPFRs的報道很少。目前OPFRs的測定方法主要有固相萃取-氣相色譜火焰光度(SPE-GC-FPD)[9]、微波輔助萃取-氣相色譜-串聯質譜(MAE-GC-MS/MS)[10]、凍脂沉淀固相萃取氣相色譜-質譜法[1]、高效液相色譜-串聯質譜法(UPLC-MS/MS)[11]等。食用植物油由于含有大量脂類，給分析帶來巨大困難，本實驗應用在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-串聯質譜法大體積進樣，凝膠滲透色譜的分離作用，去除大分子量的油脂、色素、生物堿等，凈化樣品基質，改善色譜目標峰形、降低儀器噪聲，有效解決油脂干擾[12]。該方法樣品處理簡單，快速，方法靈敏度高，準確度高，為食用油中的有機物污染物檢測提供了一個的有效方法。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

TQ-8040 GPC-GCMS/MS在線凝膠滲透色譜-氣相色譜-三重四級桿質譜聯用儀，QL-861型渦旋儀，XS-204型電子天平。

磷酸三丙酯(TnPP)、磷酸三異丁酯(TiBP)、磷酸三正丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯異丙基)酯(TCPP)、磷酸三(1,3-二氯異丙基)酯(TDCPP)、磷酸三(2-乙基己基)酯(TEHP)、磷酸三苯酯(TPhP)、磷酸三鄰甲苯酯(ToCP)、磷酸三間甲苯酯(TmCP)、磷酸三對甲苯酯(TpCP)，純度≥99%。樂果(100 μg/mL)，腐霉利(1 000 μg/mL)，丙酮、環己烷(色譜純)。

標準儲備溶液:稱取0.050 0 g 11種有機磷阻燃劑，用甲醇溶解，并轉移至10 mL 容量瓶中，所得標準儲備溶液的質量濃度均為5 mg/mL。用甲醇稀釋至 50 mg/L，然后用丙酮/環己烷(體積比3/7)溶液配制含有11種有機磷阻燃劑、樂果和腐霉利的1 mg/L混合標準溶液。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 GPC條件

色譜柱：ShodexCLNpak EV-200(2.1 mm×150 mm)，流動相為丙酮/環己烷(體積比3/7)，流速：0.1 mL/min，等度洗脫，柱溫：40 ℃，進樣量：10 μL。

1.2.2 GC條件

色譜柱：惰性石英管，5 m×0.53 mm，預柱(Rtx-5 MS，5 m×0.25 mm×0.25 μm)，分析柱(Rtx-5 MS，25 m×0.25 mm×0.25 μm)；流量控制壓力模式；柱流量1.75 mL/min；儀器各部件程序條件參見表1。

表1 儀器各部件程序條件參見

1.2.3 質譜條件

電子轟擊源(EI)；離子源溫度230 ℃；接口溫度280 ℃；溶劑延遲8.1 min；掃描模式:MRM。各目標物定量定性離子對以及碰撞能量見表2。

表2 質譜參數

1.3 實驗方法

1.3.1 工作曲線制備

用空白樣品溶液配制1、5、10、20、30、40、50 μg/L的標準溶液系列，混勻待測。

1.3.2 樣品處理

稱取0.50 g 食用油樣品于10 mL比色管中，用GPC流動相溶解定容至5 mL，渦旋混勻，取溶液用 GPC-GCMS/MS分析。

1.3.3 基質效應評估方法

基質效應值(ME)=基質配制的目標物峰面積÷流動相配制的目標物峰面積。基質效應值大于1為基質增強效應，數值越大基質效應越強，基質效應值小于 1 為基質抑制效應, 數值越小基質效應越強[13]。

2 結果與分析

2.1 樣品前處理方法選擇

為了選擇去除樣品中油脂方法，實驗中分別測定100 μg/L標準溶液、100 μg/L過EMR凈化小柱和100 μg/L標準溶液經凈化試劑(50 mg N-丙基乙二胺和50 mg石墨化炭黑)的響應值，EMR凈化小柱能除去部分油脂，但部分目標物加標回收率很低。凈化試劑凈化效果不明顯，且親脂性目標物回收率低，具體結果參見圖1。EMR凈化小柱對脂溶性目標物的回收率高，對親水性目標物回收率低，凈化試劑則剛好相反，綜合考慮各目標物回收率和方法檢出限，本實驗前處理選用丙酮/環己烷(體積比3/7)稀釋，GPC凈化樣品。

圖1 前處理方法

2.2 PTV進樣口條件優化

PTV進樣口進樣體積10 μL, 以達到提高方法靈敏度的目的，但由此帶來的色譜柱柱效降低、非目標物進入質譜等負面效應就需要通過優化進樣口條件來消除，實驗中通過優化柱溫箱溫度程序、進樣口溫度程序、進樣口壓力程序、進樣口隔墊吹掃流量程序和溶劑排空程序來消除大體積進樣對色譜柱和目標物的影響，具體參數見1.2.2。在本實驗條件下，所得50 μg/L基質標準溶液TIC圖見圖2，各目標物分離度良好，但此實驗條件不適用于極性較強的磷酸三甲酯(TMP)和磷酸三乙酯(TEP)檢測，也不適用于磷酸三(丁氧基乙基)酯(TBOEP)檢測，在本實驗條件下TBOEP響應低。

圖2 50 μg/L基質標準溶液TIC圖

2.3 基質效應考察

實驗中考察用流動相配制的20 μg/L標準溶液與用基質空白樣品配制的20 μg/L標準溶液響應值，ME在3～19之間，均大于1，即基質對各目標物均有增強效應，因而本實驗選用空白基質配制標準系列。

2.4 干擾實驗

選用GB 2763—2016《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》對食用植物油有限量值的樂果和腐霉利考察實驗干擾性，結果表明在1～50 μg/L范圍內，樂果和腐霉利對目標物無干擾存在，表明此方法可以進一步增加目標物，擴充方法通量，以提高檢測效率以及方法的應用范圍。

2.5 方法的檢出限和定量限

在1～50 μg/L范圍內，各目標物線性關系良好，r>0.997。以1 μg/L基質標準溶液的3倍信噪比(S/N)、10倍信噪比計算方法的檢出限(3S/N)和定量限(10S/N)，按0.50 g取樣量計算，方法檢出限(3S/N)為1.0～3.0 μg/kg，方法定量限(10S/N)為3.0～9.0 μg/kg。具體結果見表3。

表3 11種有機磷阻燃劑和2種農藥的線性方程、檢出限及定量限

2.6 方法的準確度和精密度

空白樣品中加入3種濃度水平的標準，每一濃度水平測試6個平行樣，11種目標物回收率在65.6%～129.0%之間，相對標準偏差RSD為0.2%～13.9%之間，具體結果見表4。

表4 方法準確度和精密度結果(n=6)

2.7 樣品檢測結果

應用本方法對市售6份食用植物油樣品進行分析測試，在其中2份樣品中檢出TCEP(15.8、9.5μg/kg)，1份樣品中檢出TPhP(2.8 μg/kg)，其余目標物均小于方法檢出限。食用植物油中OPFRs限量值鮮見報道，而蔬菜、地表水以及魚體等[14]樣品中均有TCEP和TPhP檢出，張曉華等[15]報道尿液中OPFRs代謝產物磷酸二(2-氯乙基)酯(BCEP)的檢出率及檢出濃度最高。

3 結論

本研究建立了在線 GPC-GCMS/MS 系統測定食用油中11種有機磷助燃劑的方法。該方法樣品處理簡單，快速，大體積進樣，提高方法靈敏度，測定濃度范圍內線性良好，方法準確度較高，重復性較好，為食用油植物油中的有機污染物檢測提供參考。