四乙基硼酸鈉衍生-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定葡萄酒及黃酒中不同形態(tài)的錫*

劉裕婷，張志榮，王玉江，楊大鵬，李 潔△，張 晶

(1.北京市豐臺(tái)區(qū)疾病預(yù)防控制中心 100071；2.北京市疾病預(yù)防控制中心 100013)

有機(jī)錫化合物是由于人為因素大量進(jìn)入水環(huán)境和食物鏈的毒性最大的化學(xué)品之一，是典型的內(nèi)分泌干擾物(EEDs)，可通過(guò)食物鏈進(jìn)行富集，對(duì)人類的健康造成威脅[1-3]。它們主要用于塑料制品的穩(wěn)定劑、船舶油漆的防污劑、工業(yè)催化劑、農(nóng)林殺蟲殺菌劑(二丁基錫、三丁基錫)、木材的防腐劑及船舶防螺涂料(TBT)等[4]。各種有機(jī)錫化合物的毒性與其化學(xué)結(jié)構(gòu)密不可分，因而有效分析各種有機(jī)錫的形態(tài)是控制污染的重要前提[5]。目前國(guó)內(nèi)僅有少量文獻(xiàn)報(bào)道了酒類飲料中有機(jī)錫化合物的分析方法，包括頂空氣相色譜法、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等[6-10]。有關(guān)食品中有機(jī)錫的形態(tài)分析方法的文獻(xiàn)報(bào)道較少，并且檢測(cè)的有機(jī)錫化合物的種類有限[11]。本研究選擇四乙基硼酸鈉進(jìn)行衍生，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定葡萄酒及黃酒中8種有機(jī)錫化合物。

1 材料與方法

1.1材料 葡萄酒、黃酒于市場(chǎng)購(gòu)置。

1.2儀器與試劑 氣相色譜串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀(Scion456-GC TQ，布魯克公司)；渦旋振蕩器(Multi Reax，德國(guó)海道夫)；真空濃縮儀(miVac，英國(guó)Genevac)；高速離心機(jī)(Brofuge primo R，Thermo公司)；純水機(jī)(Milli-Q，美國(guó)MILLIPORE公司)；Dispersive SPE小柱(2 mL，安捷倫，5982-5321)，出廠序列號(hào)6254556-04；0.22 μmol/L有機(jī)相濾膜(尼龍66，津騰)有機(jī)錫混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 mg/L，甲醇為介質(zhì)，美國(guó)o2si)：二丁基二氯化錫(DBT)，二正丙基二氯化錫(DProT)，三丁基氯化錫(TBT)，三環(huán)己基氯化錫(TcyT)，三辛基氯化錫(TOT)，四丁基錫(TeBT)，二苯基二氯化錫(DPT)，三苯基氯化錫(TPT)；乙酸乙酯(色譜純，Dikma)；正己烷(色譜純，Dikma)；四乙基硼酸鈉(98%，美國(guó)Strem Chemicals公司)；乙酸鈉(>99%，德國(guó)Sigma-Aldrich)；乙酸(99.8%，J&K)；氯化鈉(分析純，國(guó)藥集團(tuán)有限公司)；超純水(電阻率18.2 MΩ·cm)。

1.3方法 采用乙酸乙酯提取，四乙基硼酸鈉衍生，QuECheRS方法凈化，經(jīng)BRUKER BR-5 ms(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱分離，采用三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜的選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式檢測(cè)，外標(biāo)法定量。

1.3.1氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀條件 (1)氣相色譜條件。色譜柱：BRUKER BR-5 ms，30 m×0.25 mm(內(nèi)徑)×0.25 μm(膜厚)。程序升溫：60 ℃保持1 min；10 ℃/min升至100 ℃，保持1 min；20 ℃/min升至300 ℃保持5 min。進(jìn)樣口溫度：275 ℃；進(jìn)樣量：1 μL，不分流進(jìn)樣；載氣：氦氣，純度大于99.999%，流速：1 mL/min。(2)質(zhì)譜條件。電離方式：EI；電離能量：70 eV；傳輸線溫度：250 ℃；離子源溫度：200 ℃；質(zhì)譜掃描方式：多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)(MRM)。見表1。

1.3.2樣品前處理 (1)提?。簻?zhǔn)確吸取試樣10 mL，加入氯化鈉2 g，搖勻。向試樣中加入20 mL乙酸乙酯，在水平振蕩器上振蕩30 min，8 000 r/min離心5 min，吸取上乙酸乙酯層，于真空濃縮儀上濃縮至近干，加入1 mL甲醇溶解殘留物，待衍生。(2)衍生：向上述提取溶液中加入5 mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(pH=4.5)，0.5 mL四乙基硼酸鈉溶液(2%)，2 mL正己烷，混勻，在水平振蕩器上振蕩40 min，8 000 r/min離心5 min，上層正己烷層待凈化。(3)凈化：取上述正己烷層于Dispersive SPE小柱中，振搖1 min，10 000 r/min離心5 min，取上層清液過(guò)0.22 μm濾膜，供氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。

1.3.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的衍生化 分別取不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL，加入5 mL乙酸-乙酸鈉緩沖溶液(pH=4.5)，0.5 mL四乙基硼酸鈉溶液(2%)，2 mL正己烷，混勻，在水平振蕩器上振蕩40 min，8 000 r/min離心5 min，取上層正己烷層，供氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。

表1 8種有機(jī)錫化合物保留時(shí)間和質(zhì)譜參數(shù)

注：*定量離子對(duì)

2 結(jié) 果

2.1色譜質(zhì)譜行為 在1.3.1中的色譜、質(zhì)譜條件下，測(cè)定8種有機(jī)錫化合物的總離子圖，見圖1。

圖1 8種有機(jī)錫化合物的總離子流圖(0.5 μg/mL)

2.2方法線性及檢出限 根據(jù)本方法優(yōu)化的衍生條件及儀器條件，對(duì)8種混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定，在0.01～0.50 μg/mL內(nèi)，8種有機(jī)錫化合物線性良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.99。在葡萄酒及黃酒基質(zhì)中，以3倍信噪比(S/N=3)所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物濃度為其檢出限，得到8種有機(jī)錫化合物的檢出限分別為： DProT 0.2 μg/L；DBT 0.2 μg/L；TBT 1.0 μg/L；TeBT 1.0 μg/L；DPT 2.0 μg/L；TPT 0.2 μg/L；TcyT 0.4 μg/L；TOT 2.0 μg/L。

2.3準(zhǔn)確度和精密度實(shí)驗(yàn) 分別準(zhǔn)確量取10.0 mL葡萄酒及黃酒各6份，在樣品中加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液并計(jì)算出各有機(jī)錫化合物的6次加標(biāo)測(cè)定的平均回收率；同時(shí)考察了方法的精密度，見表2，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于15%。

表2 8種有機(jī)錫化合物的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)

2.4實(shí)際樣品的測(cè)定 采用本方法測(cè)定了市售的5件葡萄酒及22件黃酒。8種有機(jī)錫化合物在葡萄酒中均未檢出，黃酒中有8件檢出DBT，2件檢出DProT，檢出水平見表3。

表3 黃酒樣品分析結(jié)果(μg/L)

注：ND表示未檢出

3 討 論

有機(jī)錫化合物極性大，沸點(diǎn)高，不能直接用氣相色譜分離，必須先衍生化。而四乙基硼酸鈉衍生的優(yōu)點(diǎn)是衍生反應(yīng)能在水相中直接進(jìn)行，且乙基化形成的衍生物很穩(wěn)定。在反應(yīng)溶液中可以實(shí)現(xiàn)萃取與衍生同步進(jìn)行，節(jié)省了樣品前處理時(shí)間。反應(yīng)溶液的pH值對(duì)衍生效果的影響較大。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,有機(jī)錫化合物衍生反應(yīng)的最佳pH為4～6，當(dāng)緩沖液pH<2時(shí)，四乙基硼酸鈉易轉(zhuǎn)化為四乙硼酸鈉，影響被測(cè)物質(zhì)的乙基化效率，緩沖液的pH值大于7時(shí)，會(huì)形成羥基化合物。醋酸鹽緩沖體系緩沖能力強(qiáng)，對(duì)pH敏感的有機(jī)錫化合物有較高回收率，穩(wěn)定性好，有利于目標(biāo)物質(zhì)乙基化。甲酸-乙腈[12]、鹽酸-甲醇[13]、二氯甲烷[14-15]、乙酸乙酯、正己烷[16-17]，鹽酸-甲醇、二氯甲烷作為提取試劑，樣品與有機(jī)溶劑分層效果不佳，無(wú)法吸取上層清液進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。而甲酸-乙腈對(duì)TcyT、TOT、TeBT的提取效率很差，做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)時(shí)，這3種有機(jī)錫化合物回收率很低，無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求[18]。正己烷相比較乙酸乙酯對(duì)8種有機(jī)錫化合物的提取效率差[19]。乙酸乙酯作為提取試劑，分層最明顯，對(duì)同時(shí)提取8種有機(jī)錫化合物的效率最高。QuECheRS方法的凈化劑種類有很多，不同的凈化劑發(fā)揮不同的作用[20]。PSA主要用于吸附樣品中的糖類和有機(jī)酸等弱酸性成分，GCB用于去除樣品中的色素，而HC-C18對(duì)去除樣品中的蛋白質(zhì)和脂類成分有較好的效果[15]。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的樣品為葡萄酒、黃酒，樣品基質(zhì)比較簡(jiǎn)單、干凈，沒(méi)有脂肪、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)干擾目標(biāo)化合物測(cè)定，實(shí)驗(yàn)選用PSA 類型QuECheRS小柱凈化樣品，操作方便簡(jiǎn)單，適合批量樣品測(cè)定，適宜推廣使用。

與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法GB5009.215-2016相比較，本文采用的四乙基硼酸鈉衍生法前處理簡(jiǎn)單，可以直接在水溶液中進(jìn)行衍生，凈化步驟簡(jiǎn)單、易操作，而國(guó)標(biāo)使用的格林試劑衍生法，對(duì)衍生條件要求嚴(yán)苛，需在完全無(wú)水的條件下衍生，并且凈化過(guò)程操作相當(dāng)繁瑣，不適用于大批量樣品的測(cè)定。同時(shí)，本方法采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀作為檢測(cè)儀器，相比較于國(guó)標(biāo)方法的氣相色譜法，本法靈敏度大大提高，且對(duì)于復(fù)雜基質(zhì)的樣品分析更為有利。