水产品中7种苯系物残留的快速检测方法与流程

本发明属于产品安全与检测技术领域，具体涉及一种水产品中7种苯系物残留的快速检测方法。


背景技术：

苯系物因其在环境中分布广及对生态系统和人类健康的威胁大而受到人们广泛关注。苯系物的生物毒性均较强，不仅具有神经毒性和致畸作用，对肝脏、肾脏等也会造成损害，尤其苯更被世界卫生组织国际癌症研究机构列为一级致癌物。美国环境保护局将其列为环境重点控制的污染物之一。我国《污水综合排放标准》(gb 8978-1996)、《地表水环境质量标准》(gb 3838-2002)和《生活饮用水卫生标准》(gb 5749-2006)也都把苯系物列在污染参数和环境监测的项目中。近年来由于沿海工业和海洋经济的快速发展，海洋污染日趋严重，苯系物对环境造成的风险不容忽视。苯系物对水环境的污染最终会影响水产品的质量安全，进而影响人体健康。因此，需要开发制定水产品中苯系物残留的高效检测方法，为相关行业建立检测方法标准、限量标准提供基础数据，为渔业行业主管部门和水产养殖企业开展水产品苯系物残留的日常检测和监控管理提供科学依据和技术支持。


技术实现要素：

本发明目的在于提供水产品中7种苯系物残留的快速检测的方法。为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种采用吹扫捕集-气相色谱-三重四极杆串联质谱仪检测水产品中7种苯系物残留的方法，所述的7种苯系物残留分别为苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯及苯乙烯，方法包括下列步骤：第一步：从水产品中提取苯系物并进行富集，得到待测样液；将均质样品置于样品瓶中，加入内标溶液样品与内标溶液的质量体积比为18-22：1g/ml。由自动吹扫捕集装置向样品瓶中加入超纯水，样品和超纯水的质量体积比为1:2-3g/ml，加热到设定的吹扫温度，并不断搅拌；按照设定的吹扫流量对样品进行吹扫，把样品中的苯系物导入吹扫捕集装置；其中吹扫捕集条件为：吹扫温度：24-26℃；吹扫流速：38-42ml/min；吹扫时间：13-15min；解吸温度：200-220℃；解吸时间：0.5-1.5min；烘烤温度：260-280℃；烘烤时间：1.5-2.5min；第二步：吹扫捕集装置通过吸附-解吸的过程把富集的苯系物导入气相色谱-三重四极杆质谱联用仪进行分析；色谱柱：hp-innowax 30m
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250μm
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0.25μm；进样口温度：210-250℃，进样方式：分流进样，分流比19-21∶1，进样体积为0.9-1.1μl；升温程序：起始温度40-50℃，保持1-3min，以4-6℃/min升到110-130℃；载气：高纯氦气，流速0.9-1.1ml/min；碰撞气：高纯氮气，流速1.4-1.6ml/min；淬灭气：高纯氦气，流速2.20-2.30ml/min。优选的技术方案为：所述内标溶液为1.00μg/ml氟苯。优选的技术方案为：第一步从水产品中提取苯系物的方法包括：称取5.00g均质样
品(精确至0.01g)置于样品瓶中，加入氟苯内标溶液(1.00μg/ml)250μl。由自动吹扫捕集装置向样品瓶中加入10ml超纯水，加热到设定的吹扫温度，并不断搅拌；按照设定的吹扫流量对样品进行吹扫，把样品中的苯系物导入吹扫捕集装置，吹扫捕集装置通过吸附-解吸的过程把富集的苯系物导入气相色谱-三重四极杆质谱联用仪进行分析。优选技术方案为：吹扫捕集条件为：吹扫温度：25℃；吹扫流速：40ml/min；吹扫时间：14min；解吸温度：210℃；解吸时间：1min；烘烤温度：270℃；烘烤时间：2min。优选的技术方案为：气相色谱分析条件为：色谱柱：hp-innowax(30m
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0.25μm)；进样口温度：220℃，进样方式：分流进样，分流比20∶1，进样体积为1μl；升温程序：起始温度45℃，保持2min，以5℃/min升到120℃；载气：高纯氦气(纯度≥99.999％)，流速1.0ml/min；碰撞气：高纯氮气(纯度≥99.999％)，流速1.5ml/min；淬灭气：高纯氦气(纯度≥99.999％)，流速2.25ml/min。优选的技术方案为：质谱分析条件为：离子源：ei源；离子源温度：230℃；四极杆温度100℃；传输线温度：250℃；电子能量：70ev；溶剂延迟：3min；采集方式：多级反应监测(mrm)模式。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：1、本发明对水产品中7种苯系物残留检测的前处理，采用的吹扫捕集方法，操作简便、自动化程度高。避免了传统前处理方法繁琐的提取净化过程，较大程度地降低基质干扰，提高灵敏度，缩短了大批量样品的检测周期。2、本发明开发出针对7种苯系物(苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯及苯乙烯)的气相色谱-三重四极杆串联质谱分析方法的多级反应监测模式，同时对水产品中7种苯系物残留进行检测，具有灵敏度高、定性准确的特点，能满足复杂基质中痕量苯系物检测的需求。3.本发明采用内标法定量，检测结果稳定性及可靠性均优于外标法。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。图1为气相色谱-三重四极杆串联质谱仪检测7种苯系物标准溶液mrm色谱图图2为气相色谱-三重四极杆串联质谱仪检测7种苯系物标准溶液mrm质谱图，七个图分别为7种苯系物。图3为气相色谱-三重四极杆串联质谱仪检测水产品中7种苯系物mrm色谱图(空白鱼肉基质理论定量限水平添加)
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。下述实施例中所用的器材、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1：气相色谱-三重四极杆串联质谱仪检测水产品中7种苯系物残留的方法。1材料与方法(1)仪器与试剂
吹扫捕集装置(美国tekmar公司，atomx)；气相色谱-三重四极杆串联质谱仪(美国agilent公司，7890b-7010)；超纯水组合系统(美国millipore公司，milli-q intengral)；旋涡振荡器(德国ika公司，ms3)；电子天平(mettler)。甲醇为色谱纯；7种苯系物混合标准溶液(苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯)购于环境保护部标准样品研究所；氟苯标准溶液(内标)购于美国accustandard；所有用水均为超纯水。(2)溶液配制标准稀释溶液(1.00μg/ml)：准确吸取100μl苯系物混合标准溶液(100μg/ml)，用甲醇定容至10ml，配置成1.00μg/ml标准稀释溶液，置于4℃冰箱冷藏保存。内标稀释溶液(1.00μg/ml)：准确吸取500μl氟苯内标溶液(200μg/ml)，用甲醇定容至100ml，配置成1.00μg/ml内标稀释溶液，置于4℃冰箱冷藏保存。(3)前处理方法将鱼类、甲壳类、贝类等待测水产品取可食部分，充分均质混匀，置于-18℃以下冷冻保存备用。称取5.00g样品(精确至0.01g)置于样品瓶中，加入氟苯内标稀释溶液(1.00μg/ml)250μl，自动吹扫进样装置向样品瓶中加入10ml超纯水，加热到设定的吹扫温度，并不断搅拌；按照设定的吹扫流量进行吹扫，把苯系物导入吹扫捕集装置，吹扫捕集装置通过吸附-热解吸的过程把富集的苯系物导入气相色谱-三重四极杆质谱联用仪进行分析。(4)仪器条件吹扫捕集条件：吹扫温度：25℃；吹扫流速：40ml/min；吹扫时间：14min；解吸温度：210℃；解吸时间：1min；烘烤温度：270℃；烘烤时间：2min。气相色谱条件：色谱柱：hp-innowax(30m
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0.25μm)；进样口温度：220℃，进样方式：分流进样，分流比20∶1，进样体积为1μl；升温程序：起始温度45℃，保持2min，以5℃/min升到120℃；载气：高纯氦气(纯度≥99.999％)，流速1.0ml/min；碰撞气：高纯氮气(纯度≥99.999％)，流速1.5ml/min；淬灭气：高纯氦气(纯度≥99.999％)，流速2.25ml/min。质谱条件：离子源：ei源；离子源温度：230℃；四极杆温度100℃；传输线温度：250℃；电子能量：70ev；溶剂延迟：3min；采集方式：多级反应监测(mrm)模式。监测离子如表1所示。表1 7种苯系物及其内标的监测离子
2、结果2.1色谱图在上述仪器条件下，7种苯系物标准溶液色谱图见图1。从图中可以看出目标化合物不仅达到完全分离，峰形良好，而且保留时间合理，在目标物出峰处无杂质干扰。2.2专属性分析7种苯系物标准溶液及内标在多级反应监测(mrm)模式下质谱图见图2。在本实验条件下采用产物离子扫描模式对苯系物的定性及定量产物离子进行筛选，并对各离子对的碰撞能量进行优化，得到了丰度较高、特异性好的产物离子及最适碰撞能量，建立了7种苯系物及内标氟苯的气相色谱-三重四极杆串联质谱检测的mrm模式。在mrm模式中选择的产物离子具有较高的特异性，较大程度地降低了基质的背景和干扰，提高了目标物定性定量的准确性。2.3线性关系和检出限、定量限标准溶液按(4)中仪器条件进行分析，以标准溶液与内标物的响应值之比为纵坐标，以标准溶液质量浓度为横坐标，绘制标准曲线，计算相关系数(详见表2)。其相关系数r均大于0.9954，说明在0.5～50ng/ml范围内7种苯系物的质量浓度和响应值呈良好的线性关系。依据定量离子色谱峰的信噪比(s/n)大于10，且回收率在70％～120％之间、相对标准偏差≤15％范围内确定为本方法的定量限(loq)，7种苯系物的定量限为2.00μg/kg；定量离子色谱峰的信噪比(s/n)大于3为检出限(lod)，7种苯系物的检出限均为1.00μg/kg。图3为空白鱼肉基质理论定量限水平添加，各样品中目标物出峰位置附近并没有杂质峰干扰且峰型良好，因此能够进行定性及定量。表2 7种苯系物线性回归方程、相关系数、检出限和定量限
2.4准确度及精密度分别在鲈鱼、对虾及牡蛎空白样品中添加不同浓度的苯系物混合标准溶液进行加标回收试验，添加浓度分别为2.00μg/kg、20.0μg/kg、40.0μg/kg，每个浓度水平重复6次，分别考察6天。结果分别见表3、表4，日内平均回收率为79.2％～103％，相对标准偏差为2.26％～11.6％；日间平均回收率为73.9％～99.2％，相对标准偏差为2.29％～11.4％，满足gb/t27404-2008要求，说明本方法的准确度和精密度较高，可以满足检测需求。
10.表3不同基质空白样7种苯系物日内回收率和精密度
11.表4不同基质空白样7种苯系物日间回收率和精密度表4不同基质空白样7种苯系物日间回收率和精密度吹扫温度是影响吹扫效率的一个因素，温度升高可提高吹扫的效率。考察了吹扫温度分别为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃时苯系物的吹扫效率，结果表明，随着吹扫温度的
升高，7种苯系物及内标氟苯的响应值也相应增强，到25℃时达到最大值，但之后温度再升高，响应值反而呈下降趋势。温度升高提高吹扫效率的同时也会使进入捕集阱的水分增加，从而影响捕集阱的解吸效率及使用寿命，因此吹扫温度采用25℃较合适。增加吹扫气体积能够有效地提高吹扫效率。改变吹扫气体积可通过改变吹扫气流速及吹扫时间来实现。本实验测定了在吹扫流速为40ml/min时，吹扫时间分别为5min、8min、11min、14min、17min对苯系物响应值的影响。结果表明，随着吹扫时间的延长苯系物的峰面积也逐渐增大，在14min后大部分目标物峰面积的增大趋于平缓，氟苯及苯乙烯的峰面积开始下降，因此选择吹扫时间为14min，即可得到较好的响应值又缩短了分析时间。吹扫气体积还与吹扫流速有关。在确定吹扫时间为14min后，设定吹扫流速分别为20ml/min、30ml/min、40ml/min、50ml/min、60ml/min，考察苯系物响应值的变化。结果表明，目标物峰面积随着吹扫流速的增大而增大，到40ml/min时达到最大值；吹扫流速继续增大，目标物响应值反而下降。这是由于苯系物都是易挥发性有机物，吹扫流速太大容易造成挥发性化合物的损失。因此，确定吹扫流速为40ml/min。样品中的目标物被惰性气体吹扫出来后随载气进入捕集阱被吸附，对捕集阱进行加热可使目标物解吸出来，因此解吸温度的选择对目标物的响应值有重要的影响，较高的解吸温度可以使挥发性目标物更充分地解吸出来。解吸温度从190℃上升到210℃时，目标物峰面积的增加比较明显，到210℃后峰面积稍有下降，若温度过高会造成捕集阱中吸附剂的分解，因此选择210℃作为解吸温度较合适。解吸时间也是影响解吸效率的一个重要因素。本实验考察了解吸时间分别为0.5min、1min、2min、3min、4min时的解吸效率。结果表明，解吸时间为1min时目标物的峰面积最大，随着时间的延长峰面积呈下降趋势，这可能是由于在210℃较高温度下，太长时间的解吸易造成低沸点目标物的损失。解吸时间太短，目标物无法完全解吸出来，回收率差；解吸时间太长也会将捕集阱中吸附的水分带到气相色谱中，造成色谱柱的损坏。因此控制解吸时间为1min。本实施例基于三重四极杆气相色谱质谱联用技术，采用多级反应监测模式，根据保留时间、特征离子及其丰度比可对鱼、虾、贝类等水产品中7种苯系物残留同时进行筛选、定量和确证，具有灵敏度高、抗基质干扰、高准确性和高稳定性的特点，能满足水产品中7种苯系物残留检测要求，对保障水产品质量安全及消费者健康具有重要的意义。