超快速液相色譜—串聯質譜法檢測水產品中23種全氟烷基化合物

摘 要：建立了快速檢測水產品中23種全氟烷基化合物（Perfluorinated alkyl substances， PFASs）的超快速液相色譜-串聯質譜（UFLC-MS/MS）分析方法。樣品前處理采用QuEChERS方法，以酸化乙腈提取目標物，C18填料和石墨化碳黑（GCB）分散固相萃取凈化，C18色譜柱分離，甲醇和5 mmol/L乙酸銨溶液梯度洗脫，多反應監測負離子模式掃描。在最佳實驗條件下，采用同位素標記的內標物進行內標法定量，以提高方法的準確度。23種目標物在12 min內實現良好分離，并在各自相應濃度范圍內線性良好，相關系數不低于0.995，檢出限為0.002～0.02 μg/kg。加標回收率在75.6%～118.2%之間，相對標準偏差（RSD）為2.7%～14.5%。本方法操作簡便，靈敏度高，適用于大批量樣品的快速分析。

關鍵詞：全氟烷基化合物； 水產品； QuEChERS方法； 液相色譜-串聯質譜

1 引 言

全氟烷基化合物（Perfluoroalkylated substances，PFASs）作為一類新型持久性有機污染物，其高富集特性和“三致”毒性引起國際社會的高度關注。2009年5月，在日內瓦召開的公約締約方第四屆大會上，將全氟辛烷磺酸（鹽）及全氟辛基磺酰氟列入《斯德哥爾摩公約》優控名單^[1]。2010年3月17日，歐盟委員會發布2010/161/EU號^[2]議案，提議開展食品中PFASs的監控，特別是魚、肉等能夠反映消費習慣的各類動物源性食品。歐盟針對2000～2009年食品中PFASs污染的調查結果表明，水產動物源性食品中PFASs殘留水平明顯高于其它陸源食品，因此提出水產品常態化監控PFASs的建議^[3]。

比較而言，我國對水產品中PFASs污染狀況了解較少，主要原因是缺乏有效的檢測技術，不僅無法滿足歐盟針對PFASs種類要求^[3]，前處理技術也多采用堿消解、固相萃取或超聲萃取等方法^[4～6]，與基質分散固相萃取、微萃取等^[7～10]高效、快速檢測方法相比， 差距顯著。本研究選取23種重要的PFASs作為目標物，包括13種全氟羧酸（Perfluorocarboxylic acids， PFCAs）、5種全氟磺酸（Perfluorosulphonic acids， PFSAs）、3種全氟磺酰胺（Perfluorosulphonamides，FOSAs）和2種全氟磺酰胺乙醇（Perfluorosulphonamidoethanols，FOSEs），采用QuEChERS（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe）前處理方法，結合超快速液相色譜-串聯質譜（UFLC-MS/MS）技術，實現了水產品中PFASs的高靈敏、快速檢測。與現有PFASs檢測方法^[11～13]相比，本方法不僅進一步擴大了PFASs的檢測種類，而且簡化了操作步驟，縮短了檢測時間，提高了檢測靈敏度。利用本方法對市售的水產品進行了分析，為進一步開展我國水產動物源性食品中PFASs調查監控，提供了工作基礎和技術支撐。2 實驗部分

2.1 儀器、試劑與材料

3.2 樣品前處理方法的優化

本研究將QuEChERS前處理技術應用于水產品中PFASs的提取和凈化，克服了現有方法中的步驟繁瑣、成本較高等缺點^{[4～6，11，13，17，18]}，并采用高速均質代替原QuEChERS方法中的振搖提取，確保樣品與試劑充分接觸，提高提取效率； 同時， 定容后高速離心， 以去除大分子雜質。

考察了甲酸與分散固相萃取凈化填料用量的不同對目標物回收率的影響。乙腈中甲酸的加入量分別為1%， 2%和3%時，23種目標物的回收率均大于70%，平均回收率分別為91.8%， 92.9%和93.1%，但3%甲酸-乙腈共萃取的干擾物較多，影響目標物的定量分析，故選擇2%甲酸-乙腈為提取劑。考察了C18用量（50～250 mg）對回收率和凈化結果的影響，C18用量為100或150 mg時，平均回收率均優于其它用量（圖2），且凈化后的樣品溶液澄清，去脂效果較好，綜合考慮成本因素，C18用量選擇100 mg。在此基礎上，發現 40 mg GCB即可有效去除色素，且未影響到目標物的回收率（平均回收率≥90%）。因此，本方法最終采用100 mg C18+40 mg GCB對樣品提取液凈化，圖3為不同基質樣品提取液凈化前后的效果對比，說明本凈化方法，在保證回收率的前提下，可有效去除樣品中的脂肪、色素等內源性雜質。

3.3 線性關系和靈敏度

取適量PFASs混合標準溶液和內標溶液，配制成系列濃度梯度的標準溶液，在2.3節條件下依次測定，以各組分和內標物的面積比值為縱坐標，各組分的質量濃度為橫坐標，進行線性回歸分析。在空白樣品中添加一定濃度的標準溶液，以信噪比（S/N≥3）確定各組分檢出限（LOD），結果見表2。結果表明，23種PFASs的線性良好，靈敏度較高，適用于PFASs的定量分析。

3.4 準確度和精密度

選取鯉魚、對蝦和扇貝為測試基質，分別添加相當于0.1和0.5 μg/kg濃度的PFASs混合標準溶液，按本方法進行測定，每個濃度做6個平行樣品。同時做空白實驗，均扣除本底值后計算加標回收率和相對標準偏差。結果表明，PFASs在鯉魚中的加標回收率在83.1%～113.7%之間，相對標準偏差為2.7%～13.2%； PFASs在對蝦中的加標回收率在75.6%～107.5%之間，相對標準偏差為3.6%～14.5%；PFASs在扇貝中的加標回收率在85.0%～118.2%之間，相對標準偏差為5.0%～12.9%。本方法的準確度與精密度能滿足水產品中污染物的分析要求。

3.5 實際樣品分析

應用本方法測定了10個市售水產品（3個淡水魚、2個海水魚、2個貝類、2個甲殼類和1個海參樣品），結果發現，部分樣品存在PFASs污染，總量為0.246～1.843 μg/kg，其中長鏈PFASs的檢出率較高，在水產品中富集普遍。同時，采用堿消解結合固相萃取方法^[4]對實際陽性樣品進行驗證，由表3可見，本方法與采用堿消解結合固相萃取方法的測定結果較為一致。

本方法不僅豐富了PFASs的檢測種類，滿足歐盟最新政策要求，而且方法高效、經濟、準確、靈敏，適用于水產品中PFASs的快速痕量分析。