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高效液相色谱—电感耦合等离子质谱法分析水产品中有机锡的形态

2015-06-08冷桃花等

分析化学 2015年4期
关键词:分析化学回收率色谱

冷桃花等

1 引 言

锡是一种广泛应用于食品包装行业的金属材料之一,金属锡本身是无毒的,但一些有机锡化合物的毒性却非常高[1]。有机锡化合物被广泛用于船舶防污涂料、农药杀虫剂、塑料工业等[2~4],常见的有机锡化合物有三甲基锡(TMT)、三乙基锡(TET)、二丁基锡(DBT)、三丁基锡(TBT)、二苯基锡(DPhT)和三苯基锡(TPhT)等,其生理活性以三锡型为最强。由于有机锡化合物在各个行业的广泛应用,导致其在环境中的含量得到了大量的累积,这对人类的健康而言是一种潜在的危害。有机锡能干扰牡蛎中钙的代谢,使贝壳加厚,可食用部分减少,还可导致腹足类动物由雌性向雄性转变,通过改变其雌雄比例进而影响其种群繁[5]。目前,已有多篇报道[6~12]证实世界各地的海岸港口检测到了有机锡的存在。

近年来,许多研究者用各种分离检测手段对有机锡进行分析,一种是用气相色谱法[13~17]对有机锡进行分离检测,一种是用高效液相色谱法[17~19]对有机锡进行分离检测。食品中有机锡的国家标准检测方法采用了气相色谱法(GB/T5009.215)[20],该方法样品前处理过程复杂,需要多步的净化和衍生,不容易实验规模化操作,且针对不同的样品,其不同的基质势必影响样品的提取效率,尤其是该技术所需要的衍生化步骤很难掌握,导致回收率不稳定。液相色谱法可以很好地分离有机锡化合物,且可以避免衍生化步骤,简化了样品前处理步骤,但紫外检测器的灵敏度较低,难以满足现实的需求。高效液相色谱与电感耦合等离子质谱的联用在有机锡化合物分析当中得到了广泛应用,且取得了初步的成效[21~23]。2008年,于振花等[22]应用HPLCICPMS联用技术研究了海产品中5种有机锡TMT、DBT、TBT、DPhT和TPhT,其中DPhT和DBT的回收率较低。2011年,李湘等[23]应用HPLCICPMS详细探讨了海洋沉积物中的TMT,TET,TPhT和TBT的分离,4种有机锡化合物在24 min得到了很好分离,分离度、峰形均较好。从目前报道的文献报道可知,HPLCICPMS联用分析技术应用于有机锡的分析主要针对3~5种有机锡化合物,使用的色谱柱多为TCC18以及ACE C18柱,容易对目标化合物产生吸附,导致回收率偏低。

本研究在前期研究[24]的基础上,采用30%(V/V)乙酸甲醇溶液为提取剂,低温超声萃取30 min,利用Eclipse Plus C18反相色谱柱,优化色谱分离条件,建立了水产品中7种有机锡化合物TMT, MBT, DBT, TBT, MPhT, DPhT和TPhT同时分离的HPLCICPMS的检测方法,简化样品处理过程,极大缩短了样品处理流程,提高了效率。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

7500型电感耦合等离子体质谱仪、1200 series型高效液相色谱仪、ZORBAX Eclipse Plus C18反相色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm)、ZORBAX SB C18(150 mm×4.6 mm,5 μm)、ZORBAX 300SCX(150 mm×4.6 mm,5 μm)、ZORBAX Eclipse XDB C18(150 mm×4.6 mm,5 μm),美国Agilent公司;AL204型万分位电子分析天平(梅特勒托利多仪器(上海)有限公司);Sigma 416K离心机(美国Sigma公司);IKA T25 digital Ultra Turrax匀浆机(美国IKA公司);超声波清洗仪(上海科导超声仪器有限公司)。

三甲基氯化锡(96.0%)、一苯基氯化锡(98%)、二苯基氯化锡(96.0%)、三苯基氯化锡(99.0%)、一丁基氯化锡(94.0%)、二丁基氯化锡(97.0%)、三丁基氯化锡(97.0%), 德国Dr. Ehrenstorfer公司;乙酸(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、三乙胺(色谱纯),美国Sigma公司;其它化学试剂均为优级纯。超纯水(电阻率≥18.2 MΩ·cm,美国Millipore公司)。

3.2.2 超声时间对样品加标回收率的影响 采用2.3节方法处理样品,考察了超声时间对样品提取回收率的影响。由图4可知,样品回收率随着时间增加而提高,至10 min时达到最大,MPhT, DPhT和TPhT随着超声时间的继续增加,回收率下降。其它化合物的回收率也相比10 min时回收率下降。因此,本研究选取超声时间为10 min。

3.2.3 提取剂的体积及提取剂中乙酸的含量对样品加标回收率的影响 根据2.3方法处理样品,比较了提取剂的体积及提取剂中乙酸的含量对样品加标回收率的影响。随着提取体积的增加,样品中TMT, MBT, DPhT, DBT, TPhT和TBT的回收率逐渐增高(图4A),至提取剂量达到30 mL时,回收率达到最大。而MPhT在提取剂体积10 mL时回收率最高,随提取剂体积的继续增加,其回收率略有降低。综合考虑,本研究选择30 mL提取剂进行样品前处理。

3.4 实际样品的检测

应用本研究优化的方法对市售的几种贝类水产品进行测定,结果表明,大部分湿样贝类水产品中未检出有机锡,仅在湿制生蚝检出12.5 μg/kg TPhT。而相对于干制水产品而言,毛蛤干粉中TBT和TPhT均有检出,含量分别为53.4和98.1 μg/kg,与文献\[20\]结果基本一致。牡蛎、花蛤、蛏子等干粉中也存在TPhT,含量分别为8.12, 12.2和14.3 μg/kg。本研究还在蛏子样品中检测到TMT,其含量为20.3 μg/kg,部分实际样品检出见图5。

4 结 论

采用HPLCICPMS测定水产品中7种有机锡化合物,优化色谱分离条件和样品前处理方法,利用高效液相色谱Eclipse Plus C18色谱柱分析7种有机锡化合物,线性范围0~50 μg/L,线性相关系数R>0.995,检出限0.11~0.60 μg/kg,7种有机锡化合物的回收率在72.1%~111.7%之间,7种有机锡化合物的相对标准偏差均在10%以内。本方法样品前处理简便快速、线性范围宽、精密度高、重现性好,能有效地同时处理和分析7种有机锡化合物,适用于水产品中7种有机锡化合物的测定。endprint

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