图1. 2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,俗称双酚A(BPA)。
双酚A(BPA)被广泛应用于食品、饮料包装的生产中,摄入BPA会对人体尤其是婴儿的健康造成一定的伤害。本文介绍了通过TurboFlow技术与TSQ Vantage三重四极杆质谱技术联用,自动分析多个样品,且能快速、灵敏地检测BPA的方法。
双酚A(BPA),即2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,是生产塑料的主要原料之一,也被大量用于食品、饮料包装的加工。由于BPA能从食品金属包装的塑料内层浸出,因此与之接触可能带来的潜在危害备受人们关注。研究表明,摄入较高剂量的双酚A可导致心脏病、糖尿病和肝酵素过高;而婴儿接触极低浓度的BPA也可能受到伤害。美国环保署规定BPA的最高摄入量不得超过50 μg/kg/天。目前,测定食品中的BPA含量主要应用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术。
测定罐装婴儿配方奶粉中的BPA含量,其样品前处理需进行复杂的萃取步骤,如固相萃取、溶剂萃取和微萃取技术,同时还需使用合适的溶剂进行浓缩和制备样品。不仅耗时较长,人工操作的误差也会导致结果不稳定。
研究人员在负离子大气压化学电离(APCI)模式下,采用氘化内标物(BPA-d16)开发了一种测定乳粉中BPA含量的LC-MS/MS方法,该方法采用了自动样品前处理技术,全程历时约6min。
图2. 浓度为LLOQ 0.78 ng/ml(左)和ULOQ 100 ng/ml(右)的BPA H-SRM m/z 133离子对(上)和BPA-d16(下)的色谱图对比。
检测双酚A的实验
样品前处理
用于制备空白、QC和标样的婴儿配方奶粉购自马萨诸塞州当地超市,瓶盖涂有低密度聚乙烯,瓶身材料为聚酯纤维;BPA和BPA-d16购自密苏里州圣路易斯;稀释液(AmAcACN溶液)为含3%醋酸铵的乙腈-水(70:30,v/v)溶液;使用AmAcACN溶液配制BPA工作液,浓度为10 μg/ml。
配制婴儿配方奶粉溶液,在1g婴儿配方奶粉中加入10ml AmAcACN溶液,并在10000 RPM转速下离心30min。取上清液稀释配制成一系列浓度的BPA标样和QC标样,分别加入25ng/ml的BPA-d16内标物。标样浓度范围为0.78~1000 ng/ml,进样体积为25μl。
实验方法
萃取液的净化通过在TLX-1 LC系统上运行TurboFlow方法来完成,萃取柱为TurboFlowCyclone P聚合物柱。在上样步骤中,大分子直接进入废液中,目标分析物则进入萃取柱中。用有机溶剂洗脱进入到HypersilGOLD aQ封端硅胶C18反相 中,通过梯度洗脱进入到带有APCI源的TSQ Vantage MS中。在负离子电离化模式下,监测BPA母离子m/z 227>133和212的高分辨率选择反应监测(H-SRM)离子对。BPA的子离子133 m/z用于定量分析,子离子212 m/z用于验证。由于BPA-d16在水中会转化成BPA-d14(MW 242),BPA-d16监测的是母离子m/z 241>223的H-SRM离子对。LC-MS/MS方法的总运行时间为5.6 min。
图3. 基于BPA标样与内标BPA-d16峰面积比值的BPA线性回归曲线。
AriaTMTLX-1系统参数
TurboFlow Cyclone P (0.5× 50mm);Hypersil GOLDTM aQ(4× 50mm,3μm粒径)。
上样泵流动相
流动相A,10mM碳酸氢铵pH10;流动相B,含0.1%甲酸的乙腈溶液;流动相C,丙酮:乙腈:异丙醇(20:40:40 )。
图4. 婴儿配方奶粉基体中预空白(左)和后高空白(右)的BPA H-SRM m/z 133离子对(上)和BPA-d16(下)的色谱图对比。
洗脱泵流动相
流动相A:水;流动相B:甲醇。
MS分析在TSQ Vantage三重四极杆质谱上进行,MS条件如表1所示。
整个实验由Aria操作软件1.6.2控制,采用Xcalibur 2.0.7 SP1数据系统软件扣除背景后,用LCQUAN 2.5.6定量软件进行数据处理。
图5. 基体加标12.5 ng/ml(A),水加标12.5 ng/ml(B),基体加标25 ng/ml(C)和水加标25 ng/ml(D)样品中的BPA H-SRM m/z 133离子对(上)和BPA-d16(下)的色谱图对比。
结果与讨论
由于BPA存在于空气(2~208 ng/m3)、灰尘(0.2~199ng/g)、水(5~320ng/L)
等各种来源中,因此很难在 获得真正的BPA空白。为此,研究人员使用XcaliburTM系统的内置软件扣除所有定量数据中的标准双空白峰。BPA和BPA-d16在定量检出下限(LLOQ,0.78 ng/ml)和上限(ULOQ,100ng/ml)浓度下的色谱图见图2。应用LCQUANTM2.5.6数据定量软件处理数据,BPA的基体匹配校准曲线在2个数量级浓度范围内为线性,相关系数r2=0.9921(见图3)。校准曲线上LLOQ浓度点的%CVs(n=3)小于20%,其他数据点小于10%。预空白和后高空白(扣除前)的对比说明其区别可以忽略(见图4)。基体的干扰通过比较相同浓度BPA加标到基体和水中的色谱图进行评估,12.5ng/ml和25ng/ml浓度下的对比如图5所示,由此判断基体的干扰是很小的。
小结
本文介绍了一种快速、灵敏且样品前处理自动化的LC-MS/MS方法,能够筛选、测定婴儿配方奶粉中浓度为7.80μg/kg(ppb)干奶粉(检出限)的BPA,并定量测定浓度为31.3μg/kg(ppb)干奶粉(LLOQ)的BPA(背景调节后)。与离线液/液或固相萃取相比,TurboFlow在线样品前处理技术更卓越、快速。此外,LC-MS/MS方法的运行时间仅为5.6min,且样品通量在Aria TLX-2(或TLX-4)系统上还能提高。
赛默飞世尔科技公司
展源
何发
2020-05-27
2020-05-27
2020-05-27
2020-05-27
2022-09-15
2024-07-30
2020-05-27
2020-05-27
2020-05-27
加载更多