解决方案 | HPSE快速溶剂萃取-SPE净化-LC/MS/MS测定食品接触材料中全氟化合物

2021-07-02 18:08:36 北京莱伯泰科仪器股份有限公司

前

言

全氟和多氟烷基物质（PFAS）是指至少含有一个全氟化碳原子的有机化合物（即至少含有一个-CF2-或-CF3-脂肪链结构单元）。PFAS可赋予产品防油、防水、防污和防泥污、耐化学品性和耐高温性、降低表面摩擦、获得表面活性，因此它被大量应用于食品接触材料领域，例如不粘锅、纸制品等防水防油涂层。

随着科学技术的进步，发现PFAS尤其是全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）广泛存在于环境以及生物体中，包括人体的血清、母乳、肝组织中，相关的实验表明，全氟化合物对生物体具有肝脏毒性、遗传毒性、免疫毒性以及致癌性，而膳食摄入是人体全氟化合物暴露的主要途径，因此，食品接触材料中的PFOS和PFOA所带来的食品安全日益受到重视。

本文参考《GB 31604.35-2020食品接触材料及制品全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的测定》提供的方法，使用HPSE Ultra快速溶剂萃取仪和SPE-1000全自动固相萃取系统，对食品接触材料中的PFOS和PFOA萃取和净化，并用液相色谱分离，电喷雾离子源（ESI）电离，多反应监测模式（MRM）检测。方法中测试的PFOS和PFOA的标准曲线线性相关系数R分别为0.9998和0.9995，加标回收率分别为86.3%和90.7%，RSD分别为6.5%和4.2%，满足标准要求。

关键词

HPSE Ultra SPE-1000 食品接触材料全氟辛烷磺酸和全氟辛酸 GB31604.35-2020

一、仪器设备及试剂

1.1仪器设备

SPE-1000全自动固相萃取系统，莱伯泰科公司；

HPSE Ultra高效快速溶剂萃取仪，莱伯泰科公司；

EV400VAC旋转蒸发仪，莱伯泰科公司；

LC-MS/MS 液相色谱-串联质谱仪，SCIEX；

1.2试剂耗材

甲醇（色谱纯 FISHER Chemical）；

乙腈（色谱纯 FISHER Chemical）

乙酸铵（优级纯）；

氨水；

冰乙酸；

2mmol乙酸铵：称取0.385g乙酸铵，用水溶解并定容至1000mL；

25mmol乙酸铵（PH=4）:称取0.385g乙酸铵，用180mL水溶解，并用冰乙酸调节PH=4，用水定容至200mL；

硅藻土：在马弗炉550℃烘烤4小时后冷却，置于干燥器内保存；

弱阴离子交换固相萃取小柱：150mg/6mL，莱伯泰科公司；

PFOA、PFOS标准储备液：50μg/mL，甲醇；

MPFOA、MPFOS标准品溶液：50ug/mL，甲醇；

PFOA、PFOS标准工作液：100ng/mL，甲醇；

MPFOA、MPFOS标准工作液：100ng/mL，甲醇。

二、实验过程

2.1 试样制备

将纸板盒类试样用剪刀剪为1cm*1cm的大小。

2.2样品萃取

准确称取1g样品，与3g硅藻土混匀后装填至10mL快速溶剂萃取池中，按照下图方法进行萃取，将收集液旋蒸浓缩至约0.5mL（真空度150mbar、100rmp），待SPE净化。

图1 HPSE 快速溶剂萃取方法

2.3 SPE净化过程

用弱阴离子交换柱小柱按照图2的方法进行净化，收集净化液待浓缩至近干，加入1mL甲醇定容待测。

图2 SPE-1000固相萃取方法

2.4加标样品

准确称取1g样品，与3g硅藻土混匀，装填至10mL快速溶剂萃取池中，加入50uL PFOA、PFOS混合标准工作液（100ng/mL），然后按照2.2和2.3的步骤进行加标样品的萃取净化，得到加标样品试样，样品的加标浓度为5ng/g。

2.5 分析步骤

2.5.1 标准曲线配制

用甲醇稀释PFOA、PFOS混合标准工作液和同位素内标混合工作溶液，配制PFOA和PFOS浓度为1ng/mL、2ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL和50ng/mL的系列PFOA、PFOS和同位素内标（内标浓度均为5ng/mL）混合工作溶液。

2.5.2液相条件

色谱柱：Shim-pack Velox C18（2.7μm，2.1*100mm）；

柱温：35℃;

进样量：5uL;

流动相：乙腈：2mmol/L乙酸铵，梯度洗脱条件见表1；

流速：0.3mL/min

表1 液相色谱梯度洗脱条件

2.5.2质谱条件

离子源：电喷雾离子源（ESI）

扫描极性：负离子扫描

扫描方式：多反应监测（MRM）

IS电压：-4500V；气帘气CUR：40psi；雾化气GS1：16psi；辅助气：0psi；

源温度TEM:100℃；

监测离子对信息与碰撞能量见表2。

表2 离子对信息与碰撞电压/V

三、实验结果

3.1标准曲线绘制结果

图3 PFOA和PFOS标准曲线

图3 PFOA和PFOS标准曲线

3.2全氟辛烷磺酸和全氟辛酸以及内标的标准品色谱图

图4 20ng/mL PFOA和PFOS以及内标的总离子流图

3.3空白样品色谱图

样品中PFOA有检出，检出值为1.5ng/g。

图5 样品总离子流图

3.4加标样品色谱图

图6 加标样品总离子流图

3.5加标回收率结果

表3 加标回收率结果

四、结果与讨论

参考标准

1、GB 31604.35-2020食品接触材料及制品全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的测定

关于莱伯泰科

北京莱伯泰科仪器股份有限公司（股票代码：688056.SH）成立于2002年，公司自成立之初便专注于科学仪器设备的研发，立志为环境检测、食品安全、医疗卫生、疾病控制、材料研究等众多基础科学及行业应用提供实用可靠的实验室设备和整体解决方案。公司发展至今已拥有各类专利及软件著作权100余项，持续通过高新技术企业认证，连续多年被业内媒体评为中国仪器仪表行业“最具影响力企业”。产品服务涵盖实验室分析仪器、样品前处理仪器、实验室设备、医疗设备、实验室耗材和实验室工程建设等。目前，公司产品已销往全球90多个国家，共计服务客户近3万家。如需了解莱伯泰科的详细信息，请访问http://www.labtechgroup.com/。