GC-MS/MS測定花椒中7種多氯聯苯

摘 要：目的：建立氣相色譜-串聯質譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）測定花椒中7種多氯聯苯（Polychorinated Biphenyls，PCBs）的方法。方法：樣品經正己烷-丙酮提取，QuEChRS凈化包凈化，采用GC-MS/MS進行分離、分析檢測。結果：7種PCBs在質量濃度為0～200 ng·mL-1時具有良好的線性關系，檢出限和定量限均滿足實驗需求。在10 ng·mL-1、50 ng·mL-1、200 ng·mL-1 3個加標水平下，平均回收率在91.55%～95.36%，相對標準偏差為1.6%～3.2%。結論：該方法前處理簡單、提取及分離效果良好、回收率高，適用于花椒中7種PCBs殘留量的快速監測。

關鍵詞：多氯聯苯（PCBs）；QuEChERS；氣相色譜-串聯質譜聯用法（GC-MS/MS）；花椒

Determination of 7 Polychlorinated Biphenyls in Pepper by GC-MS/MS

WANG Xingzhi， ZHANG Jie*， YAN Jun， ZHAO Bo， ZHANG Wen

（Lanzhou Food and Drug Inspection Institute， Lanzhou 730000， China）

Abstract： Objective： To establish a gas chromatography-tandem mass spectrometry （GC-MS/MS） method for the determination of 7 polychorinated biphenyls （PCBs） in pepper. Method： The sample was extracted with n-hexane-acetone， purified by QuEChRS purification package， and separated by GC-MS/MS. Result： The 7 types of PCBs have a good linear range at a mass concentration of 0 ng·mL-1 to 200 ng·mL-1， and the detection limit and quantification limit of the method can meet the experimental requirements. At three levels of 10 ng·mL-1， 50 ng·mL-1， 200 ng·mL-1， the average recovery rates were 91.55% to 95.36%， and the relative standard deviation was 1.6% to"3.2%. Conclusion： The method has simple pretreatment， good extraction and separation effect， high recovery rate， and is suitable for rapid monitoring of 7 PCBs residues in pepper.

Keywords： polychlorinated biphenyls （PCBs）; QuEChERS; gas chromatography-tandem mass spectrometry （GC-MS）; pepper

多氯聯苯（Polychorinated Biphenyls，PCBs）是一類以聯苯為原料在金屬催化劑作用下高溫氯代生成的化合物，屬于持久性有機污染物之一[1-4]。PCBs具有耐酸堿、耐熱、電絕緣性等良好特性，廣泛應用于生產阻燃劑、熱載體等產品。然而，由于其具有生物蓄積性、高毒性、持久性等特點，能夠在大氣環境中被水體或土壤吸附，并通過水體或者空氣遠距離遷移，已引起眾多專家學者的重視[5]。

甘肅省隴南花椒具有悠久的栽培歷史，由于其色紅油重、粒大飽滿、麻味純正，在市場上廣受消費者的歡迎[6]。然而，近年來，空氣、水、土壤污染事件頻繁發生，植物源體內PCBs污染形勢也日益嚴峻。PCBs在土壤中很難降解，相比于水體、大氣，其在土壤中存在時間更長，可通過根部吸收在植物體內發生富集，并且可以進一步滲入地下水或地表水中，對人類的健康造成嚴重威脅[7-13]。氣相色譜-串聯質譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）常用于有機物的痕量分析[14-18]。本研究建立了一種利用QuEChRS結合GC-MS/MS技術測定隴南花椒中7種指示性PCBs的方法，以期為花椒中PCBs污染物的快速監測提供一定的技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花椒，甘肅省隴南市武都助農館。

Cleanert QuEChERS凈化包（PSA 100 mg、C18 100 mg、MgSO4 300 mg，15 mL）；鹽包（MgSO4 4 g、NaCl 1 g），天津博納艾杰爾公司；7種PCBs標準溶液（PCB28、PCB52、PCB101、PCB153、PCB118、PCB138和PCB180，質量濃度均為1 000 μg·mL-1），北京百靈威科技有限公司；實驗用水為超純水；甲苯、丙酮、正己烷（均為色譜純），德國Merk公司。

1.2 儀器與設備

7000D氣相色譜質譜聯用儀，美國安捷倫公司；Milli-QIQ7000純水儀，美國Millipore公司；5810R高速離心機，德國艾本德公司；BSA224S-CW萬分之一電子天平，瑞士梅特勒-托利多公司；VORTEX-5渦旋混勻器，海門市其林貝爾儀器制造有限公司；SB-4200DT超聲波清洗機，寧波新芝生物科技有限公司。

1.3 溶液配制

標準儲備液配制：取一定量的多氯聯苯標準溶液，正己烷稀釋，配制成10 μg·mL-1的標準儲備液，20 ℃冰箱保存。

標準曲線工作液配制：移取適量上述多氯聯苯標準儲備液，正己烷稀釋，配制成1 μg·mL-1的標準工作液。使用空白樣品基質提取液稀釋標準工作液，配制成質量濃度分別為0 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、25 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1和200 μg·L-1的標準系列工作液，于0 ℃冰箱保存使用。

1.4 樣品前處理

將購買的花椒樣品去除雜質后，于恒溫干燥箱干燥，取出晾至室溫后粉碎過篩待用。

提取：取花椒試樣約2 g（精確至0.01 g），置于50 mL離心管中，依次加入10 mL正己烷-二氯甲烷（2∶1，V/V），提取鹽包（4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉），立即旋渦振蕩5 min，后超聲提取15 min。

凈化：將上述溶液以3 900 r·min-1離心5 min，上清液全部轉移至QuEChERS凈化管中，振蕩5 min，然后靜置使其分層，取上層凈化液經0.22 μm有機濾膜過濾后，上機測定。

1.5 儀器條件

1.5.1 色譜條件

色譜柱：DB-23（60 m×250 μm，0.25 μm）；進樣方式：不分流進樣；色譜柱流量：1.0 mL·min-1；進樣口溫度：250 ℃；升溫程序見表1。

1.5.2 質譜條件

離子化源：電噴霧電離源；監測模式：正離子監測模式；掃描方式：多反應監測模式（Multiple Reaction Monitoring，MRM）；電離能量：70 eV；接口溫度：300 ℃；離子傳輸管溫度：250 ℃；溶劑延遲時間：3.5 min。7種PCBs的保留時間、特征離子對信息及碰撞電壓信息見表2。

2 結果與分析

2.1 條件優化

2.1.1 提取溶劑

現有研究中，通常使用正己烷、甲苯和丙酮等作為提取溶劑[19-22]。為了確定花椒中PCBs的最佳提取溶劑，對比了正己烷、甲苯2種弱極性試劑和正己烷-丙酮（2∶1，V/V）混合試劑對7種PCBs目標物回收率的影響，結果如圖1所示。從提取效果來看，正己烷提取效果優于甲苯，當在正己烷中加入細胞穿透性能力強的丙酮試劑后，其回收率最高，且提取純度明顯增加。因此，本研究選取正己烷-丙酮作為提取試劑。

2.1.2 QuEchERs凈化條件

為了減少儀器污染，同時保證儀器測定結果的準確性，可通過凈化的方式降低樣品本身帶來的干擾和雜質。本實驗對比了不同規格的凈化包對7種PCBs回收率的影響，結果見圖2。結果表明，PSA（100 mg）+C18（100 mg）+MgSO4（300 mg）組合的回收率整體較好，并且凈化液顏色呈無色。綜合考慮，采用PSA（100 mg）+C18（100 mg）+MgSO4（300 mg）進行后續實驗。

2.1.3 掃描方式

MRM掃描不僅分辨率高，而且適用于持久性有機污染物的檢測[23]，因此本研究采用MRM掃描模式。采用GC-MS/MS對7種多氯聯苯化合物進行分析，分離效果良好，總離子流色譜圖如圖3所示。

2.2 方法學驗證

2.2.1 線性范圍、檢出限和定量限

以PCBs的峰面積為縱坐標（y），以質量濃度為橫坐標（x），繪制標準曲線，結果見表3。結果表明，7種PCBs的相關系數R2均大于0.999，呈現良好的線性關系。實驗以3倍信噪比為檢出限，以10倍信噪比為定量限，計算其檢出限為0.3～0.6 μg·kg-1，定量限為1.0～1.8 μg·kg-1，可滿足花椒中PCBs的分析測定要求。

2.2.2 回收率

選取已知空白花椒樣品作為基質，按照

10 mg·kg-1、50 mg·kg-1、200 mg·kg-1 3個水平進行加標回收實驗，每個水平重復測定6次，結果見表4。結果表明，7種PCBs的平均回收率在91.55%～95.36%，相對標準偏差（Relative Standard Deviation，RSD）為1.6%～3.2%，符合規定要求。

2.3 實際樣品檢測

采用本方法對市售20批隴南花椒樣品中的7種PCBs進行檢測，結果均未檢出上述7種PCBs，表明隴南花椒中不存在PCBs污染的風險。

3 結論

本研究通過優化前處理條件、氣相色譜和質譜條件，建立了一種GC-MS/MS測定花椒中7種PCBs的方法。該方法操作簡便、回收率高，適用于花椒中7種PCBs殘留量的快速檢測。

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基金項目：甘肅省藥品監督管理局科技計劃項目（2022GSMPA0066）；蘭州市科技計劃項目（2023-ZD-230）。

作者簡介：王行智（1991—），男，甘肅白銀人，碩士，工程師。研究方向：食品質量安全。

通信作者：張婕（1986—），女，甘肅蘭州人，碩士，工程師。研究方向：食品質量安全。E-mail： 493334102@qq.com。