第 40 卷
分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究
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关键词 液相色谱质谱联用;牛奶;阿特拉津;代谢物
1引 言
目前, 阿特拉津(Atrazine, ATZ)是我国玉米种植过程中使用最多的除草剂[1], 因此, ATZ 及其代谢 产 物经玉米及玉米青贮饲料向牛奶中迁移的可能性很大。1997 年, ATZ 被世界野生动物基金会列为环境 荷尔蒙物质, 有诱导肿瘤发生和 减 轻 体 重 等 慢 性 毒 性[2] 。 Saglio 等[3] 研 究 表 明, ATZ 的 代 谢 产 物 可 以 按 照取代基不同分为两类:一类脱烷 基 代 谢 产 物, 它 们 的 毒 性 与 阿 特 拉 津 相 当 或 超 过 其 原 型[4] ;另 一 类 是 羟基代谢物, 具有肾脏毒性[5] 。目前, 仅有利用气相色谱法检测牛奶中 ATZ 及其脱烷基代谢产物残留的 研究报道[6], 而关于牛奶中 ATZ 及其两类代谢物同时检测的方法研究尚未见报道。
第期 ~
文摘要。
DOI:10.3724/SP.J.1096.2012.20341
固相萃取-高效液相色谱/串联质谱法同时分析牛奶中 阿特拉津及其两类代谢物的残留
石冬冬1 常碧影2 刘庆生1 石 波* 1
1 (中国农业科学院饲料研究所, 北京 100081) 2 (中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所, 北京 100081)
2 实验部分
2.1 试剂与仪器 BF-2000M 氮气吹干仪(八方世纪公司)6410;HPLC-MS/MS(美 国 Agilent 公 司);C18 色 谱 柱 (100 mm
×3.0 mm, 1.8 mm, Agilent ZORBAX Eclipse Plus 公司);611 XW-80A 超纯水净化仪(Sartorius 公司);漩涡混 合器 (江苏海门市麒麟医用仪器厂);固相萃取装置(Caliper life science 公司);IEC CL31R 冷冻离心机(美国
第期
石 冬 冬 等 :固 相 萃 取-高 效 液 相 色 谱 /串 联 质 谱 法 同 时 分 析 牛 奶 中 阿 特 拉 津 及 其 两 类 代 谢 物 的 残 留
约 30% 。
3.1.2 净化条件的优 化 分 别 比 较 了 利 用 石 墨 化 碳 黑、混 合 型 阳 离 子 交 换 柱 (MCX 柱)及 HLB 柱 与
阿特拉津 Atrazine, ATZ 脱乙基阿特拉津 Desethylatrazine, DEA 脱异丙基阿特拉津 Desisopropylatrazine, DIA 羟基阿特拉津 Hydroxyatrazine, HA 脱乙基羟基阿特拉津 Deethylhydroxyatrazine, DEHA 脱异丙基羟基阿特拉津 Deisopropylhydroxyatrazine, DIHA 脱乙基脱异丙基阿特拉津 Desisopropylatrazine, DEDIA
MCX 柱固相萃取串联的净化效果。结果表明, 利用石墨化碳黑做净化柱较 MCX 柱净化时 ATZ 的回收
率低约 10% , 在经过低温提取离心处理之后, 提取液中脂肪干扰较小, 此时单独利用混合型阳离子交换
柱(MCX 柱)净化与利用 HLB 柱和 MCX 串联的净化效果基本一致, 但操作简 便 的 多, 因 此 最 终 选 择 只
表 1 阿特拉津及其代谢物的质谱采集条件 Table 1 Optimization conditions of atrazine and its metabolites in mass spectrometric analysis
化合物名称 Compound
母离子 Precursor ion
ห้องสมุดไป่ตู้(m/z)
极性非常接近的 3 种代谢物 HA、DEA 和 DIA 的分离;考察了不同酸度(含甲酸 0.2% , 0.1% 和 0.05% )和
不同有机溶剂(水-乙腈、水-甲醇和 5 mmol 乙酸铵缓 冲 盐-甲 醇)的 分 离 效 果, 最 终 确 认 0.05% 甲 酸 水-0.
(eV)
15 20 15 25 17 25 15 20 15 25 15 18 15 20
3 结果与讨论
3.1 提取与净化条件的优化 3.1.1 提取条件的优化 本研究所涉及的 7 种目标物是一种化合物原型及其 6 种主要代谢产物, 它们 之间极性和溶解度差别较大。但在适宜的 pH 条件下, 脱烷基代谢产物会发生水解生产羟基代谢产物, 从而增加样品提取净化的难度。本 研 究 系 统 比 较 了 乙 腈、丙 酮 和 2% 的 三 氯 乙 酸 的 提 取 效 果, 调 节 pH 及加入不同的盐对待测物分配的影响, 综合考虑各种目标物的提取率, 最终确定采用加入盐酸调节牛奶 溶胶体系的电荷分 布, 利 用 硫 代 硫 酸 钠 进 行 氧 化 保 护 和 离 子 交 换 后, 加 入 0~ 5 ℃ 乙 腈 提 取 后 冷 藏 15min, 并在低温下高速离心, 从而最大限度的去除了牛奶中的蛋白 质 和 脂 肪, 使 DEDIA 的 回 收 率 提 高
216.6 216.6 188.5 188.5 174.5 174.5 198.6 198.6 170.5 170.5 156.5 156.5 146.4 146.4
注:* 为定量离子。Note: * :Means quantitative ion.
子离子 Production ion
(m/z)
174.4* 132.2 146.3* 104.2 132.4* 104.1 156.3* 114.2 128.4* 86.2 114.4* 97.2 110.2* 104.2
水、HCl 和 Na2 S2 O3 为分析纯。 2.2 样品预处理 2.2.1 样品提取 准确称取 1 g 试样于预先加入 1% HCl Na2 S2 O3 100 mL 和 0.265 mol/L Na2 S2 O3 盐 溶 液 100 mL 的 8 mL 塑料离心管中, 混匀后, 加入 4 mL 在 0~5 ℃下储藏的乙腈涡旋混合 1 min, 放入 0~ 5 ℃冰箱冷藏 15 min, 在 4 ℃, 以 10000 r/min 离 心 10 min, 上 清 液 转 移 至 10 mL 玻 璃 试 管 中, 在 不 高 于 60 ℃的温度下氮气浓缩至约 1 mL, 加入 0.1 mol/L HCl 2 mL 涡旋混合 1 min, 静置 15 min 后净化。 2.2.2 样 品 净 化 将 混 合 型 阳 离 子 交 换 柱 MCX 放 入 固 相 萃 取 装 置 的 指 定 位 置, 依 次 用 3 mL 甲 醇、 3 mL 水和 3 mL 0.1 mol/L HCl 活化。转移样液 至 固 相 萃 取 柱 的 顶 部, 以 1 mL/min 流 速 过 柱。 用 2 mL 0.1 mol/L HCl、3 mL 水、3 mL 甲醇溶液淋洗柱后, 用 4 mL 氨水-甲醇溶液(5∶95,V/V)以 1 mL/min 流速 洗脱柱上的待分析成分, 收集洗脱液, 在氮吹浓缩装置上不高于 60 ℃的 温 度 下 浓 缩 约 至 50 mL 后 立 即 取出, 加入 0.05% 甲酸-0.05% 甲酸甲醇(85∶15,V/V)溶液定容至 1 mL, 振荡溶解后过 0.45 mm 滤膜待测。 2.3 仪器分析条件 2.3.1 液相色谱条件 柱温 40 ℃;流速 0.2 mL/min;进样量 20 mL;流动 相 A 为 含 0.05% 甲 酸 的 水, 流 动相 B 为含 0.05% 甲酸的甲醇溶液;二 元 梯 度 分 离, 梯 度 顺 序:0~ 2.5 min, 15% B;2.5~ 7.0 min, 15% ~ 85% B;7.0~12.5 min, 85% B;12.5~12.6 min, 85% ~15% B。 2.3.2 质谱条件 电喷雾电离(ESI+ )离子源;源温度 100 ℃;毛细管电压 4.5 kV;脱溶剂温度 350 ℃; 脱溶剂气(氮气)流量 9 L/min。ATZ 及其代谢物的采集参数列于表 1。
利用 MCX 柱净化。
3.2 质谱与色谱条件的选择
3.2.1 液相分离条件的优化 比较了 C18 (100 mm ×3.0 mm, 1.8 mm)和 C18 (150 mm ×3.0 mm, 5.0 mm)
两 种类型的色谱柱对几种目标化合物的分离效果。由 于 1.8 mm C18 柱 的 填 料 的 颗 粒 度 较 细, 更 有 利 于
摘 要 建立了高效液相色谱质谱联用检测牛奶中阿特拉津及其两类代谢物残留的同步分析方法。样品中 加 入 1% HCl 和 0.265 mol/L Na2 S2 O3 后, 由冰乙腈提取, 混合型阳离子交换柱固相萃取净化, 采用液相色谱-串 联质谱进行测定, 外标法定量。阿特 拉 津 及 其 代 谢 物 在 0.4~ 100 mg/L 范 围 内 线 性 良 好, 标 准 曲 线 相 关 系 数 R2 >0.99。在 1~25 mg/L 浓度范围内, 除脱异丙基羟基阿特拉津的平均加标回收率较低约为 64.2% 外, 其它目 标物的回收率在 75.0% ~119.0% 之间, 相对标准偏差为 1.5% ~ 14.5% ; 脱 乙 基 阿 特 拉 津、羟 基 阿 特 拉 津、脱 乙 基羟基阿特拉津的检出限为 0.1 mg/L; 其余目标物的检出限为 0.5 mg/L。方法的灵敏 度 较 高, 且 简 便、快 速, 可 以较好的解决目标物极性差别大及样品基质对检测结果的干扰等问题, 可以满足牛奶中阿特拉津及其两类 代谢物残留检测的需要。
2012-04-03 收稿;2012-07-03 接受 * E-mail: stone8119@