海产品中多环芳烃(PAHs)快速提取与分析技术的GC/MS/MS评价

GC/MS/MS是对海鲜中多环芳烃(PAHs)快速制样方法进行评价的一种检测技术。QuEChERS(快速，简单，便宜，有效，坚固，安全)提取，然后用搅拌棒吸附提取(SBSE)进行清理或浓缩;用分散固相萃取(dSPE)进行清洁和用色谱探针引入样品装置进行直接分析是研究的三种制备技术。为了消除基质干扰，提高精密度和准确度，需要气相色谱/质谱/质谱联用这些样品制备方法。

2010年墨西哥湾漏油事件引发了人们对环境和海产品安全问题的担忧。因此，实验室转向一种被认可的分析方法。由于现有的方法不能处理大量的样品，组织开始寻找更快速的提取技术。QuEChERS方法成功地用于分析各种食品中的农药残留，似乎是一种合理的方法，可以尝试用海鲜，因为每天可以取样50-100个样品，而且溶剂消耗量很小。目前，一项实验室间研究正在评估类似quechers的海产品提取方法。新方法使用气相色谱-质谱法进行检测，允许单离子监测(SIM)模式或串联质谱。

本研究对QuEChERS海产品提取物的分散固相萃取(dSPE)和搅拌棒吸附萃取(SBSE)净化技术进行了评价GC / MS / MS因为它提供了极好的定量结果，在低至sub-ng/g范围内。

实验

虾、牡蛎、大西洋鲑鱼和蓝色贻贝组织是研究中使用的一些海鲜基质。校准和基体尖峰的制备和分析如所述。三种评价的样品制备方法是:多环芳烃的QuEChERS与SBSE -其次是反萃(TBE);dSPE和快速提取筛选与色谱探针入口。

QuEChERS + SBSE

该实验的逻辑是，通过在稀释的QuEChERS提取物中加入(SBSE)，即在小磁搅拌棒上涂上聚二甲基硅氧烷，可以吸收基质材料共萃取量最小的多环芳烃化合物。使用该方法提取海鲜样品的过程如图1所示。图2描述了带反提取的SBSE。

图1所示。QuEChERS提取程序与反提取。

图2。左图为稀释海产品提取物中的SBSE;右图为装有220 uL己烷插入物的小瓶内的设备。将小瓶放置在搅拌板的边缘，并打开磁铁，允许SBSE在反萃取过程中被轻轻搅拌。

基于分散固相萃取的QuEChERS

图3描述了QuEChERS提取过程。dSPE。

图3。带有dSPE清理的QuEChERS提取过程。

最后的实验旨在提供一种快速制备和筛选多环芳烃的方法。它可以用来获取关于海产品样品批次的信息。图4和图5描述了样品制备方法和色谱探针技术。

图4。多环芳烃筛选方法的样品制备流程。

图5。Chromatoprobe入口。该设备被插入到一个可编程的注射端口，以便在分析期间进行温度控制。将一次性微瓶插入到探针尖端，探针尖端位于标准气相色谱注射衬管内。该柱通常为短的0.10 mm内径毛细管柱，带有薄涂层。

通用仪器参数及耗材

Bruker 300-MS 450-GC, Combi-PAL自动进样器，进样口:1177 Split/ Split - less, 1079(在程序温度模式- ptv)，色谱探针附件1079被使用。

进口衬垫:

• 4毫米雷斯特克Siltek熔结衬垫1177分裂不注射
• 3.4 mm SGE聚焦衬套用于1079柱上的PTV注射:Restek Rxi-5 Sil-MS, 30 M x 0.25 mm x 0.25 μm;DB-1用于色谱探针，2 M x 0.1 mm x 0.1 μm SBSE设备用于反萃取实验，0.5 mm PDMS x 10 mm长度dSPE与Restek Q-sep Q251, 150 mg MgSO4/50mg PSA/50 mg C18，包装在2ml离心管

柱及入口条件:

• 柱温箱计划:
  45°C保持1分钟，200°C @ 10°C/min，保持0;270°C @ 5°C/min，保持0;300°C @ 10°C，保持0;320°C @ 20°C/min，保持1分钟。
• 1177无分流模式0.9分钟，270°C, 40 psi脉冲
• 1079 PTV模式;温度和排气时间为己烷(TBE)和乙腈(dSPE)优化
• 色谱探针:70°C到350°C @ 200°C/min;柱:45°C for 1 min;65°C @ 20°C/min，保持0;320°C @ 50/min，保持1分钟

一般女士参数:

• 来源:300°C
• 碰撞气体:氩气，2mtorr
• MRM停留时间:100毫秒大多数转场，总扫描时间小于0.6分钟/段。使用s-MRM工具优化MRM片段的分布和灵敏度

结果

QuEChERS + SBSE

采用纯乙腈溶剂制备校准标准品。然后用220 uL的己烷在微瓶中提取SBSE装置并注入GC / MS / MS．这些标准在标准热分裂模式和PTV模式下被注入。结果如表1-5和图6-8所示。对所有校准电平的响应，特别是使用PTV时的响应是很好的。低ng/g水平下的实验室背景和试剂污染是萘RSD响应百分比较高的原因。表3总结了每种注射技术在色谱柱上的实际进样量。用基体峰值和标准参考材料验证了该方法的性能。总离子电流(TIC) MRM色谱图如图8所示。所有添加的海鲜在QuEChERS提取前均质彻底。

图6。例苯并(a)芘的校准曲线，1ng/g至250ng /g。

图7。例如PTV校准进样，mrm252 >250, 0.5 ng/g水平的苯并(b)荧蒽，苯并(k)荧蒽和苯并(a)芘。

图8。用quechers - sse - tbe进行牡蛎基质穗粒的TIC-MRM色谱分析，5 ng/g。

表1．用SBSE和TBE校准多环芳烃的统计量，1ng/g至250 ng/g, 2 μL不分离进样。

				RRF	RRF	RRF	RRF	RRF	RRF
复合名称	相关系数。	Avg。RRF	%相对标准偏差	1纳克/克	5纳克/克	10 ng / g	50纳克/克	100纳克/克	250纳克/克
萘	0.9996	0.737	21．1	1.017	0.820	0.673	0.665	0.612	0.636
苊烯	0.9997	1.068	8．6	0.979	1.244	1.043	1.058	1.019	1.064
Acenapthene	0.9991	0.846	5．1	0.842	0.918	0.853	0.839	0.782	0.842
芴	0.9988	0.690	17.6	0.931	0.684	0.628	0.664	0.594	0.642
菲	0.9995	1.403	13.6	1.769	1.437	1.349	1.326	1.237	1.298
蒽	0.9979	1.049	16．0	1.215	1.300	0.936	0.964	0.887	0.992
荧蒽	0.9992	1.806	17．9	2.445	1.812	1.603	1.711	1.579	1.685
芘	0.9998	1.771	11．1	2.127	1.791	1.810	1.707	1.595	1.598
奔驰(a)蒽	0.9990	1.483	17.6	2.005	1.386	1.436	1.419	1.278	1.374
屈	0.9997	1.467	17．2	1.939	1.507	1.474	1.341	1.252	1.290
苯并(b)荧蒽	0.9999	1.683	12．3	2.088	1.690	1.642	1.573	1.537	1.567
苯并(k)荧蒽	1.0000	1.620	17．1	2.175	1.605	1.519	1.484	1.458	1.479
苯并(a)芘	0.9998	1.436	11.9	1.779	1.412	1.385	1.350	1.323	1.369
Indeno (123 - cd)芘	0.9998	1.422	18．3	1.942	1.412	1.246	1.292	1.298	1.344
Dibenz蒽(啊)	0.9999	1.608	27.9	2.513	1.530	1.312	1.404	1.442	1.449
苯并二萘嵌苯(ghi)	0.9998	1.538	18.7	2.112	1.526	1.412	1.356	1.390	1.430

表2．8 μL PTV进样，0.5 ng/g ~ 50 ng/g, SBSE和反萃法测定多环芳烃。

				RRF	RRF	RRF	RRF
复合名称	相关系数。	Avg。RRF	%相对标准偏差	0.5纳克/克	1纳克/克	5纳克/克	50纳克/克
萘	0.99257	2.0385	46.5	2.3539	3.1240	1.8042	0.8719
苊烯	0.99992	1.8079	8．5	1.6020	1.8283	1.9753	1.8259
Acenapthene	0.99999	1.5050	10．4	1.6180	1.6593	1.3973	1.3457
芴	0.99998	0.7279	12．1	0.7223	0.8535	0.6758	0.6601
菲	0.99996	1.6401	9．5	1.6045	1.8582	1.6081	1.4896
蒽	0.99998	1.4000	3．4	1.4386	1.4263	1.4020	1.3334
荧蒽	1.00000	1.5072	3．1	1.5666	1.5153	1.4923	1.4549
芘	0.99998	1.6158	7．0	1.4986	1.7603	1.6419	1.5624
奔驰(a)蒽	0.99998	1.5972	8．8	1.6926	1.7360	1.5237	1.4366
屈	0.99998	1.8862	8．0	2.0244	1.9965	1.8180	1.7062
苯并(b)荧蒽	1.00000	2.5040	6．5	2.6802	2.6000	2.4090	2.3268
苯并(k)荧蒽	0.99997	2.5244	3．6	2.4579	2.6158	2.5885	2.4352
苯并(a)芘	1.00000	1.2573	3．4	1.2583	1.3171	1.2224	1.2314
Indeno (123 - cd)芘	1.00000	1.3964	7．1	1.5249	1.4226	1.3219	1.3160
Dibenz蒽(啊)	1.00000	1.1545	5．1	1.2365	1.0995	1.1504	1.1317
苯并二萘嵌苯(ghi)	1.00000	1.4017	3．9	1.4714	1.4208	1.3547	1.3599

表3．在Bruker 300-MS GC/MS/MS系统中注入多环芳烃的校准标准理论量(假设100%绝对回收率)。根据图1所示的样品制备3克海鲜。Sub-ng/g水平很容易检测。

			2µL	8µL
浓缩的飙升	(ng)	(ng / mL)	(pg) inj	(pg) inj
(ng / g)	捻线机	此种	在列	在列
0．1	0．02	0.091	0.182	0.728
0．5	0．1	0.46	0.91	3.64
1	0．2	0.91	1.82	7.28
5	1	4．6	9．1	36.4
10	2	9．1	18．2	72.8
50	10	45．5	91	364
One hundred.	20.	91	182	728
250	50	228	455	1820

表4．20 ng/g的海鲜会导致这一结果。

复合	斯派克	虾	牡蛎	大马哈鱼	Ave %
	级别(ng / g)	奥林匹克广播服务公司浓缩的	奥林匹克广播服务公司浓缩的	奥林匹克广播服务公司浓缩的	复苏
萘	20.	24．1	24．1	27.3	126
苊烯	20.	21.6	19．7	24.3	109
Acenapthene	20.	21．1	19.2	22.1	104
芴	20.	22.0	19.9	24.0	110
菲	20.	20．3	20.4	20.9	103
蒽	20.	18．3	17．1	21．3	95
荧蒽	20.	18．4	17．7	１６．５	88
芘	20.	25．8	26.3	26.0	130
奔驰(a)蒽	20.	19.9	20.9	19．8	101
屈	20.	19．6	20.5	18.9	98
苯并(b)荧蒽	20.	15．6	15．2	14．4	75
苯并(k)荧蒽	20.	16．1	14．3	12.6	72
苯并(a)芘	20.	15．1	14.6	11．4	68
Indeno (123 - cd)芘	20.	14．0	11．1	11．2	60
Dibenz蒽(啊)	20.	15．1	11．7	14．0	68
苯并二萘嵌苯(ghi)	20.	14．0	11．7	11.8	62

表5．ASTM SRM 1974b蓝色贻贝组织，2 μL无分裂注射。

复合	认证	SRM 1974 b	％	％
	值(ng / g)	奥林匹克广播服务公司浓缩的	区别	复苏
萘	2.43	2．5	-2.3	102
芴	0.494	0．4	27.5	72
菲	2.58	2．4	8．9	91
蒽	0.527	0．7	-25.4	125
荧蒽	17．1	14．8	13．7	86
芘	18.04	20.6	-14.4	114
奔驰(a)蒽	4.74	4．2	10．4	90
屈/ Terphenylene	10.63	10．4	1．8	98
苯并(b)荧蒽	6.46	6．9	-7.0	107
苯并(k)荧蒽	3.16	2．1	34.0	66
苯并(a)芘	2．8	1．6	44.4	56
Indeno (123 - cd)芘	2．14	1．8	15.7	84
Dibenz蒽(啊)	0.327	0．7	-107.0	207
苯并二萘嵌苯(ghi)	3.12	2．4	22.1	78

结果总结

不需要昂贵或复杂的热脱附设备，因为SBSE可以用少量己烷有效地反萃取。app亚博体育

结果提取非常干净(没有颜色)和更少的矩阵是更好的高通量稳健方法。(见图9)在0.1-0.5 ng/g时，使用8 μL PTV可以获得更好的精度和准确度。C13标记内标可用于纠正观察到的晚洗脱多环芳烃回收率较低的问题。

背景萘和其他多环芳烃在低浓度的实验室和试剂污染问题变得更大。

图9。最终牡蛎SBSE提取物(左)与dSPE提取物(右)比较。与SBSE共提取较少的矩阵。

基于分散固相萃取的QuEChERS

本方法的校正标准以10克海鲜样品为基础;图2中描述的程序用于这种基于10克海鲜样品的校准标准的方法。在乙腈中制备标准品，目的是将最终的提取物直接注入到样品中GC / MS / MS无需执行额外的溶剂交换步骤。PTV注入是理想的，因为它允许更多的样品加载和提高方法的灵敏度，也避免了峰分裂或早期洗脱多环芳烃的尾。为了调查dSPE净化过程中潜在的污染和/或回收损失，在乙腈中制备了两套校准标准品。一套，直接注入GC/MS/MS和其他先处理Restek Q-sep Q251, 150 mg MgSO4/50mg PSA/50 mg C18，包装在2ml离心管。每一种标准品加1ml到2mL试管中，旋转并离心，这与样品提取的步骤相同。校准曲线(图10)及结果如表6-9所示。

图10。菲校准曲线。左:用纯乙腈校准。右:用Q-Sep Q-251处理的乙腈标准品校准。

表6．使用QuEChERs-dSPE方法进行校准统计。该表是用纯乙腈制备并注入Bruker 300-MS的标准品。这些标准未在Q-Sep Q251中处理。PTV注射液，6 μL。

				RRF	RRF	RRF	RRF
复合名称	相关系数。	Avg。RRF	%相对标准偏差	0.5纳克/克	2 ng / g	10 ng / g	20毫微克/克
萘	0.99901	0.9784	29.1	1.3935	0.9345	0.7776	0.8080
苊烯	0.99883	2.6312	4．8	2.5003	2.7593	2.5491	2.7161
Acenapthene	0.99882	1.3941	12．3	1.6388	1.2591	1.2976	1.3808
芴	0.99834	0.7356	22．5	0.9767	0.7083	0.6090	0.6484
菲	0.99995	1.5797	12.6	1.8488	1.6093	1.4320	1.4286
蒽	0.99879	1.2566	8．6	1.3092	1.3787	1.1401	1.1983
荧蒽	0.99899	1.5925	18．4	2.0278	1.4831	1.3929	1.4660
芘	0.99920	1.6502	16．2	2.0491	1.5232	1.4796	1.5491
奔驰(a)蒽	0.99734	1.4605	21.2	1.9019	1.4369	1.1994	1.3038
屈	0.99947	1.7802	11．4	2.0608	1.7960	1.6041	1.6597
苯并(b)荧蒽	0.99910	2.2638	11．5	2.6458	2.1775	2.0616	2.1705
苯并(k)荧蒽	0.99966	2.2978	9．9	2.6280	2.2623	2.1195	2.1814
苯并(a)芘	0.99952	1.2479	14．7	1.5131	1.2180	1.1578	1.1028
Indeno (123 - cd)芘	0.99999	1.3090	14．7	1.5821	1.3043	1.1827	1.1667
Dibenz蒽(啊)	0.99922	1.0844	17．1	1.3602	1.0220	0.9562	0.9990
苯并二萘嵌苯(ghi)	0.99989	1.2724	5．4	1.3164	1.3438	1.2255	1.2038

表7．使用QuEChERs-dSPE方法进行校准统计。标准执行标准Q-Sep Q251。PTV注射液，6 μL。

				RRF	RRF	RRF	RRF
复合名称	相关系数。	Avg。RRF	%相对标准偏差	0.5纳克/克	2 ng / g	10 ng / g	20毫微克/克
萘	0.82370	20.3712	139.8	62.3529	13.8277	3.1513	2.1529
苊烯	0.99960	2.6823	8．6	2.9251	2.8296	2.4574	2.5169
Acenapthene	0.97610	5.3532	116.3	14.5400	3.8871	1.4863	1.4992
芴	0.99573	1.8312	106.2	4.7250	1.2155	0.7250	0.6593
菲	0.97074	6.2973	129.6	18.4875	3.3188	1.7827	1.6001
蒽	0.99988	1.5404	34.7	2.3260	1.4267	1.2069	1.2021
荧蒽	0.99896	1.9754	48.5	3.4078	1.5962	1.4336	1.4641
芘	0.99941	1.7742	22.6	2.3363	1.7788	1.5351	1.4465
奔驰(a)蒽	0.99992	1.2782	4．1	1.3254	1.3193	1.2452	1.2228
屈	0.99968	1.7564	10．6	2.0319	1.6885	1.6831	1.6220
苯并(b)荧蒽	0.99932	2.1337	11．4	2.4771	2.1255	1.9256	2.0068
苯并(k)荧蒽	0.99979	2.1812	6．5	2.3250	2.2807	2.0426	2.0764
苯并(a)芘	0.99978	1.1713	12．1	1.3799	1.1349	1.0737	1.0969
Indeno (123 - cd)芘	0.99935	1.1087	7．0	1.2151	1.1108	1.0317	1.0774
Dibenz蒽(啊)	0.99913	1.0048	11．2	1.1461	1.0414	0.8961	0.9357
苯并二萘嵌苯(ghi)	0.99830	1.2105	16.3	1.4888	1.2057	1.0381	1.1093

表8．牡蛎和虾的基质峰值为5微克/克。这些值是根据未经处理的乙腈校准标准计算的。

复合	斯派克	虾	牡蛎	Ave %
	级别(ng / g)	奥林匹克广播服务公司浓缩的	奥林匹克广播服务公司浓缩的	复苏
萘	5	30．4	14．3	447.4
苊烯	5	4．9	5．8	107.8
Acenapthene	5	7．7	7．6	153.2
芴	5	７．３	7．1	144.0
菲	5	8．4	7．6	160.9
蒽	5	5．6	5．3	109.6
荧蒽	5	5．9	6．1	119.5
芘	5	5．7	5．6	113.5
奔驰(a)蒽	5	5．3	5．4	106.4
屈	5	5．3	6．0	112.5
苯并(b)荧蒽	5	5．0	5．0	100.1
苯并(k)荧蒽	5	4．9	5．3	102.4
苯并(a)芘	5	5．9	5．1	109.3
Indeno (123 - cd)芘	5	4．4	4．4	87.6
Dibenz蒽(啊)	5	5．2	5．4	105.6
苯并二萘嵌苯(ghi)	5	3．9	4．6	84.6

表9．SRM 1974b结果与未经处理的乙腈校准标准。

复合	认证	SRM 1974 b	％	％
	值(ng / g)	奥林匹克广播服务公司浓缩的	区别	复苏
萘	2.43	34.1	-1302.5	1402
芴	0.494	2．0	-311.9	412
菲	2.58	5．3	-106.4	206
蒽	0.527	1．8	-246.7	347
荧蒽	17．1	17．7	-3.3	103
芘	18.04	18.1	-0.5	One hundred.
奔驰(a)蒽	4.74	4．3	10．3	90
屈/ Trphenylene	10.63	9．1	14．7	85
苯并(b)荧蒽	6.46	6．4	1．2	99
苯并(k)荧蒽	3.16	2．2	31.4	69
苯并(a)芘	2．8	2．0	28.6	71
Indeno (123 - cd)芘	2．14	1．3	38.0	62
Dibenz蒽(啊)	0.327	0．4	-18.3	118
苯并二萘嵌苯(ghi)	3.12	2．5	20．7	79

用Q-Sep处理的标准观察到表7中突出的多环芳烃的高rsd的可变结果。在低于10 ng/g的水平上观察到分析物反应的主要变化。污染被追踪到含有dSPE试剂的2ml聚丙烯离心管。试验还表明，如果将试剂从管中取出并用有机溶剂清洗，污染可以消除或大大减少。

对虾和牡蛎海鲜刺，以及ASTM 1974b SRM材料进行了分析，以评价方法的性能。正如预期的那样，由于dSPE试剂的污染，观察到高偏置结果。结果优于dSPE处理的校准标准，但不推荐使用，因为试剂污染无法合理控制。

结果总结

方便的包装dSPE材料在2mL离心管是高产量实验室的好兆头亚博网站下载。

采用PTV注入的QuEChERS-dSPE方法比溶剂交换/传统硅胶清洗方法更快、更容易。

采用该技术可获得较好的多环芳烃回收率。

低ng/g水平的污染是由dSPE试剂包装引起的，这是一个主要问题。

对于低水平的工作，建议将试剂从包装中取出，并用有机溶剂清洗。

QuEChERS“快速”萃取和筛选与色谱探针入口

半定量筛选方法与色谱探针提供了可靠的数据，水平超过20 ng/g。海鲜样品用乙酸乙酯快速提取，然后离心。图11显示了在6分钟内以100 ng/g的标准浓度运行，分离效果和反应都比较好。图12显示了带有色谱仪的ASTM SRM 1974b。

图11。标准品100 ng/g，带色谱探针，TIC MRM色谱图。

图12。带有色谱仪的ASTM SRM 1974b。

结果总结

它是理想的筛选，特别是海鲜超过20 ng/g，因为该方法是快速的。通过在GC循环结束时将进样器加热至350C来减少残留，并将萃取物的限制量添加到微瓶中1-2 μL。仅限于人工注射。

结论

当使用Bruker 300-MS三重四极杆质谱仪时，具有良好的亚ng/g检出限的精密度和准确度，并能有效地去除基质干扰。在quechers - sse - be方法中，通过小体积的适合gc的溶剂(己烷)反萃取和分析物富集的优点得到了证实。然而，观察到晚洗脱的多环芳烃。使用商业制备的dSPE试剂的QuEChERS-dSPE清洗方法对所研究的所有多环芳烃提供了良好的回收率。在试剂处理的校准标准中观察到污染，并追踪到包装。PTV对于在乙腈中制备的提取物尤其重要，因为它可能会在早期洗脱多环芳烃时发生峰分裂。该仪器为海产品中多环芳烃的筛选提供了良好的工具。海产品中大于或等于20ng /g的含量很容易检测到。必须仔细注意高度污染的样品可能携带的情况。

对虾和牡蛎海鲜刺，以及ASTM 1974b SRM材料进行了分析，以评价方法的性能。由于dSPE试剂的污染，观察到高偏置结果。结果优于dspe处理的校准标准，尽管不推荐，因为试剂污染不能合理控制。

这些信息来源于布鲁克化学和应用市场公司提供的材料。亚博网站下载

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