氣相色譜-質譜聯(lián)用測定母乳中合成麝香＊

梁高鋒 王 珺 周 靜 張曉嵐＊＊ 盛國英,2 傅家謨,2

(1 上海大學環(huán)境與化學工程學院,環(huán)境污染與健康研究所,上海,200444;2 中國科學院廣州地球化學研究所,有機地球化學國家重點實驗室,廣州,510640;3 上海市青浦區(qū)環(huán)境監(jiān)測站,上海,201700)

氣相色譜-質譜聯(lián)用測定母乳中合成麝香＊

梁高鋒1,3王 珺1周 靜1張曉嵐1＊＊盛國英1,2傅家謨1,2

(1 上海大學環(huán)境與化學工程學院,環(huán)境污染與健康研究所,上海,200444;2 中國科學院廣州地球化學研究所,有機地球化學國家重點實驗室,廣州,510640;3 上海市青浦區(qū)環(huán)境監(jiān)測站,上海,201700)

建立了凝膠滲透色譜 (GPC)柱和硅膠柱凈化,氣相色譜-質譜 (GC/MS)測定母乳中合成麝香的分析方法.實驗結果表明:GC/MS在 0.01μg·ml-1到 1μg·ml-1的濃度范圍內(nèi)對 4種常見合成麝香 (佳樂麝香HHCB、吐納麝香AHTN、二甲苯麝香MX和酮麝香MK)均有良好的線性響應,4種合成麝香的基質加標回收率為 76%—115%,相對標準偏差為 2.8%—7.4%.利用信噪比 (5/1)確定該方法的定性檢測限,HHCB,AHTN,MX為 5 ng·g-1脂重,MK為 4 ng·g-1脂重,定量檢測限為定性檢測限的 2倍.采用上述方法分析了上海母乳樣品中合成麝香的濃度和分布特征,發(fā)現(xiàn)母乳中普遍存在這 4種合成麝香,濃度分別為 HHCB 92±70;AHTN 16±12;MX 26±22;MK 16±14 ng·g-1脂重,與歐美國家的污染水平相比,總體含量偏低.

合成麝香,母乳,GC/MS.

藥物和個人護理用品 (PPCPs)是一類受到國際廣泛關注的新型環(huán)境有機污染物[1],合成麝香(SyntheticMusks)是 PPCPs中疏水性化合物的主要代表之一,它們作為天然麝香的替代品被廣泛應用于護膚品、化妝品、洗滌用品及食品、煙草、藥物中,在各類環(huán)境介質中普遍分布而且濃度逐年遞增[2].合成麝香對人體的主要暴露途徑是皮膚接觸.持續(xù)性地接觸使用,合成麝香能在人體組織 (如脂肪、母乳)中富集.加香類產(chǎn)品中常用的合成麝香包括佳樂麝香 (HHCB)、吐納麝香 (AHTN)、酮麝香 (MK)和二甲苯麝香 (MX).

合成麝香具有一定的毒理效應,還能降低生物體對有毒物質的自然抵抗能力[2—4].近年來一些研究表明:母乳中普遍存在合成麝香,部分地區(qū) HHCB含量有逐年增加的趨勢[5,6].母乳中的污染物水平不僅能反映母親的暴露程度,也能反映嬰兒受到的早期暴露影響,因此母乳中合成麝香的污染狀況受到了普遍關注[7—10].我國是合成麝香的生產(chǎn)和使用大國,但對于合成麝香在人體中的分布情況還未見報導.

本文建立了測定母乳中合成麝香的方法:通過液-液萃取提取母乳脂肪,經(jīng)凝膠滲透色譜 (GPC)和硅膠柱凈化處理后,氣相色譜-質譜 (GC/MS)分析;還對該方法的實驗條件和加標回收率等進行了優(yōu)化和考察,并對實際樣品進行了分析.

1 實驗部分

1.1 試劑

標樣 HHCB和AHTN購自德國 Promochem公司,純度分別為 75%和 99%,d10-菲,MX,MK購自德國Dr.Ehrenstorfer公司,純度為 99%,99%,98%.二氯甲烷,正己烷,乙醚,無水乙醇均為分析純,二氯甲烷和正己烷經(jīng)重蒸后使用;無水硫酸鈉,經(jīng) 420℃高溫灼燒 4h處理.硅膠 (100—200目)經(jīng)二氯甲烷索式抽提 72h后,180℃高溫灼燒 12h,加 3%二次蒸餾水進行去活化處理.凝膠色譜柱 (自填,填料為 30 g Bio-beads S-X3);硅膠柱 (自填,填料為 3%去活化硅膠 3g).

1.2 樣品預處理

室溫下解凍取 5—10 ml置于分液漏斗中,加回收率指示物 d10-菲后加入 8 mL 8%的草酸鉀溶液、10 ml無水乙醇和 5 ml乙醚振搖;用 40 ml正己烷分 3次萃取;收集合并有機相后濃縮、柔和氮吹至近干,干燥器中恒重 2d后稱量法測定乳脂重量.

用少量二氯甲烷:正己烷 (1∶1,V/V)重新溶解乳脂,加入 GPC柱中,以二氯甲烷∶正己烷 (1∶1,V/V)作為淋洗液淋洗,收集 65—165 ml淋洗液,濃縮后硅膠柱凈化,用 15 ml正己烷和 30 ml二氯甲烷依次淋洗,收集二氯甲烷淋洗液,濃縮并柔和氮吹,加內(nèi)標六甲基苯后定容,上機分析.

1.3 氣相色譜和質譜條件

Agilent 6890 GC和 5975 MSD;HP-5MS毛細管柱 (30m ×0.25mm ×0.25μm);載氣為氮氣,載氣流速為 1.0 ml·min-1,無分流進樣,進樣量 1μl;進樣口溫度 290℃;柱始溫 100℃,保持 1 min,7℃·min-1升至 160℃,3℃·min-1升至 180℃,1℃·min-1升至 190℃,10℃·min-1升至 280℃.

EI源;離子源溫度 200℃,進樣口溫度 280℃;選擇性離子掃描模式(S IM),目標化合物以保留時間和特征離子定性.定性特征離子 (m/z)為:HHCB 243,258,213;AHTN 243,258,159;MK 279,294;MX 282,297;d10-菲 188;六甲基苯 147,162;定量特征離子為 HHCB 243;AHTN 243;MK 279;MX 282;d10-菲188.

2 結果和討論

2.1 GPC淋洗液和硅膠柱淋洗液的確定

選用正己烷 ∶二氯甲烷 (1∶1,V/V)混合液作為 GPC淋洗液,分析脂肪和 MX,MK,AHTN,HHCB的流出曲線,淋洗液中MX,MK,AHTN和 HHCB的濃度經(jīng) GC/MS分析后確定.實驗發(fā)現(xiàn)在0—65 ml中脂類大分子被淋洗出來,而MX,MK,AHTN和 HHCB的流出在 65 ml以后,且主要集中在 65—165 ml共 100 ml的組分中.經(jīng)多次測定,確定 GPC柱的淋洗液用量為 165 ml,搜集后 100 ml淋洗液,該流程目標化合物的回收率在 82%—113%之間.參考相關文獻的條件[11],選擇正己烷和二氯甲烷作為硅膠柱的淋洗液,經(jīng)條件實驗確定最終用量為 15 ml正己烷和 30 ml二氯甲烷,合成麝香組分在二氯甲烷淋洗液中.該流程目標化合物的回收率在 86%—108%之間.

2.2 色譜響應圖

在上述儀器條件下得到主要合成麝香標樣的氣相色譜圖 (圖1),由圖1可見,HHCB,MX,AHTN,MK和 d10-菲得到較好分離,出峰時間分別為 17.18,17.49,17.63,21.34,15.49 min;MX和AHTN的色譜峰有部分重疊,但選用不同的檢測離子后可以基本分開.母乳樣品中的合成麝香也能分別檢測.該方法在 0.01—1μg·ml-1的濃度范圍內(nèi)對 HHCB,AHTN,MX和MK均有良好的線性響應.

圖1 S IM條件下標樣和母乳的色譜圖Fig.1 Chromatogram of standard samples and human milk samples under selected ion monitoringmode(S IM)

2.3 檢測限和加標回收率

檢測限以信噪比 5/1來計算,HHCB,AHTN,MX和MK的方法檢測限 (LOD)分別為 5,5,5,4 ng·g-1脂重;定量檢測限 (LOQ)定為 2倍 LOD.在較清潔母乳中分別加入高,中,低 3種濃度的合成麝香標樣,進行基質加標實驗,測定合成麝香濃度,計算加標回收率 (表1).加標實驗的標樣回收率范圍在 76%—115%之間,平均回收率分別為 HHCB 90.4%,AHTN 89.8%,MX 100.4%,MK 94.8%,相對標準偏差為 2.8%—7.4%.d10-菲的回收率為 82%—115%,該方法達到分析的要求.

表1 加標回收率實驗Table 1 The recoveries of spiked samples

2.4 實際樣品的檢測

對從上海某醫(yī)院收集的 10份母乳進行分析,d10-菲的回收率在 81%—113%之間.分析結果表明母乳中普遍存在合成麝香,HHCB,AHTN,MX和MK的檢出率分別為 100%,70%,80%和 60%.HHCB,AHTN,MX和MK的濃度范圍分別為 20—262 ng·g-1脂重 (均值:92,中值:75),

與國外母乳中合成麝香濃度相比[6,10,11],本次檢測的樣品中合成麝香總體含量相對偏低 (圖2).由于此次檢測的母乳樣品較少(n=10),不具有統(tǒng)計比較意義.在分布特征上,本次檢測的樣品中合成麝香濃度為HHCB>MX>AHTN>MK,變化趨勢與 1999年丹麥的母乳樣本相似,與美國的 2004年樣本不同.上海地區(qū)母乳中大量存在的MX需要引起注意.2008年歐洲化學品管理署成員國委員會通過的首批 15種 “高關注物質”中包括MX;由于MX的生物富集作用和潛在致癌性效應,一些國家在日化產(chǎn)品中已禁止或限制使用MX;MX的親脂性比MK大,在相同的暴露水平下MX更容易積累在人體內(nèi),對人體產(chǎn)生影響.

3 結論

利用 GPC柱去除乳脂,再經(jīng)硅膠短柱凈化,通過氣相色譜和質譜的聯(lián)用技術,內(nèi)標法定量分析了母乳中 4種常用的合成麝香.方法分析靈敏度高,具有良好的線性、精密度和準確度,適用于母乳中合成麝香的分析.利用該方法對實際母乳樣品進行檢測分析,結果表明本次采集的母乳中普遍存在合成麝香,污染物主要以多環(huán)的 HHCB為主,但MX也有較高濃度的存在;跟國外的報道相比,所檢測的母乳中合成麝香的總體濃度相對偏低.

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DETERM INATI ON OF SYNTHETIC M USKS IN HUMANM I LK SAM PLES BY GAS CHROMATOGRAPHY/MASS SPECTROM ETRY

L IANG Gao-feng1,3WANG Jun1ZHOU Jing1ZHANG X iao-lan1SHENG Guo-ying1,2FU Jia-m o1,2
(1 Institute of Environmental Pollution and Health,School of Environmental and Chemical Engineering,ShanghaiUniversity,Shanghai,200444,China;2 State KeyLaboratory ofOrganic Geochemistry,Guangzhou Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou,510640,China;3 Qingpu EnvironmentalMonitoring Station of Shanghai,Shanghai,201700,China)

Synthetic musk fragances are considered as new emerging environmental contaminants in the category of Pharmaceuticals and Personal Care Products.In this paper,the detection method of synthetic musk using gas chromatography and mass spectrometry(GC/MS)was developed.Gel permeation chromatography(GPC)and silica gel packed column were introduced as cleanup procedures.The linear ranges for HHCB,AHTN,MX andMKwere 0.01—1.0μg·ml-1.The recovery rate of spiked samples was 76%—115%,and RSD was 2.8%—7.4%.Phenanthrene-d10was used as a surrogate and the recovery was 81%—113%.The limit of detection(LODs)and limit of quantification(LOQs)were based on a signal-to-noise ratio of 5 and 10,respectively.The LOD was 5ng·g-1lipid weight for HHCB,AHTN,MX and 4 ng·g-1lipid weight for MK,respectively.Using this method,the concentration of synthetic musks in ten human milk samples from shanghai was detected.The results show that the occurrence of synthetic musks is common.The mean concentrationswere HHCB 92±70;AHTN 16±12;MX 26±22;MK 16±14 ng·g-1lipid weight.The contamination level is lower than those reported in EU and USA.

synthetic musks,human milk,GC/MS.

2009年5月9日收稿.

＊973國家重點基礎研究發(fā)展項目 (2008CB418200)和國家自然科學基金項目 (40872204)資助.

＊＊通訊聯(lián)系人,Tel:021-66137734,E-mail:zhangxiaolan@staff.shu.edu.cn