采用GC-MS/MS对食品中的PBDE进行常规而可靠的定量

目标：本文的目的是验证配有高级电子离子源(AEI)的Thermo Scientic™ TSQ™ 9000 三重四极杆GC-MS/MS系统，在复杂食品基质中多溴联苯醚(PBDEs)的常规定量分析所表现出的强健性能

介绍：PBDEs是一类重要的阻燃剂，用于纺织品和电子行业中的塑料等材料中。PBDEs可以从这些物质中浸出到环境中，并进入食物链，具有非常高的持久性和生物蓄积性(vPvB)1。因此，与癌症相关的有毒PBDEs（包括五溴、四溴和十溴联苯醚）已被禁止，并且目前已经被列入《斯德哥尔摩公约》的持久性有机污染物清单中2。PBDE有209种可能的同系物，它们的差异来自苯环中的溴原子数量和位置不同。由于它们的结构相似、质量数相同，气相色谱质谱法成为PBDE同系物分离和定量分析的分析技术。较高质量数的PBDEs（例如：十溴、九溴和八溴联苯醚）在GC进样口和分析柱中均容易分解，这会影响检测限以及峰型，从而可能使分离度和灵敏度的要求受到挑战。要对复杂食品基质中的PBDEs进行可靠的分析检测和定量，就需要具有出色性能的仪器和色谱耗材。也可以理解为实现峰面积和相对响应因子的长期稳定性，从而以最少的维护次数实现多批次样品的分析。本技术说明中所述实验的目的是测试 TSQ 9000 AEI 系统对食品中 PBDE 常规定量的适用性。使用 Thermo Scientic™ TraceGOLD™ TG-PBDE 色谱柱和超高惰性(UI) Thermo Scientic™ LinerGOLD™ 6 带挡板 PTV 衬管完成此实验。通过在320 针样品、标准品和空白样品的进样间隔中重复进样QC标准溶液，然后监测QC标准溶液相对响应因子(RRF)的漂移和与校准平均值的偏差，评估常规食品安全分析 PBDE 的适用性。。QC标准溶液中的 PBDE 浓度为10–50 pg柱上进样量，相当于食品样品中的 13–63 ng/kg。对含有残留物的复杂鱼提取物进样 105 针以上，通过评估其峰面积的稳定性来评估系统的稳健性。重要的是，所有分析均使用同一个PTV 衬管进行，期间无需维护色谱柱。

实验从 Wellington Laboratories, Inc.（加拿大安大略省）购得含有五个浓度水平的 27 种天然 PBDE 同系物的校准标准品和16 种（13C-标记）PBDE 内标。为了评估 RRF 稳定性，将中间校准浓度标准液定义为质控(QC)标准液，并直接进样。标准品配制的详细信息可在2018 PBDE application note3支持文件中找到。样品制备在 A.Fernandes 等人4的科学论文中进行了描述。配备 AEI 离子源的 TSQ 9000 三重四极杆 GC-MS/MS 仪器与带有即时连接型 PTV 进样口的Thermo Scientic™ TRACE™ 1310 GC 结合使用。使用 Thermo Scientic™ TriPlus™ RSH 自动进样器和LinerGOLD 6 带挡板 PTV 衬管 2.0 mm × 2.75 mm × 120 mm (P/N 453T2845-UI)进行样品提取液的液体进样(2 µL)。使用 TraceGOLD TG-PBDE 15 m × 0.25 mm I.D. × 0.10 μm (P/N 26061-0350) 薄膜毛细管柱实现色谱分离。可以在Thermo Scientic™ AppsLab™ Library 分析应用云数据库中找到所用仪器参数和耗材的其他详细信息。使用 timed-SRM 采集数据，使用 7.2 版 Thermo Scientic™ Chromeleon™ 色谱数据系统(CDS)软件进行数据处理和报告。Chromeleon CDS 可以在一个平台上进行仪器控制、方法开发、定量/定性分析以及自定义报告5。

结果与讨论：连续进样 n=105 次含有残留物的鱼提取物，测定其PBDEs 的绝对峰面积响应值，来评估系统稳健性。对 320多次进样序列中 PBDE 中间校准浓度标准液的 RRF 的稳定性进行评估，从而评估常规 PBDE 分析的系统适用性3。常规 GC-MS/MS可靠性样品分析为了评估系统的稳健性，将含有 PBDE 残留物的鱼提取物进样 105 次，并对所有检测到的 PBDEs 的绝对峰面积响应值绘图（图 1）。绝对柱上进样量从 11 fg 到 9 pg 不等，检测到的每种分析物的离子比率均在校准计算出的平均离子比的±30%公差范围内。结果表明，系统连续进样 105 次响应值一致，峰面积RSD <10％。值得注意的是，在整个进样序列中均未对进样口、色谱柱、质谱进行过维护或系统调谐。

质控标准液中的相对响应因子稳定性为了测试 AEI 源在常规 GC-MS/MS 分析时的稳定性，每20 次基质进样间均使用中等校准水平的质控标准液，并监测每种 PBDE 同类物的平均 RRF％RSD（图 2）。对于所有 27 种目标 PBDEs，3.5 天内完成 320 多针的进样序列（包括250多次基质进样），RRF％RSD 均小于 10％。质控标准液中的相对响应因子稳定性为了测试 AEI 源在常规 GC-MS/MS 分析时的稳定性，每20 次基质进样间均使用中等校准水平的质控标准液，并监测每种 PBDE 同类物的平均 RRF％RSD（图 2）。对于所有 27 种目标 PBDEs，3.5 天内完成 320 多针的进样序列（包括250多次基质进样），RRF％RSD 均小于 10％。

在所有 PBDEs 的结果中，与从校准计算得出的平均值相比，在 320 针进样序列中针对质控标准液计算出的 RRF 值均在±15%的 RRF 公差范围内。同样的，质控 RRF 离群值可能导致在质控液范围内的样品需要重新分析，这会增加每个样品的成本。在计算出的 BDE-209 实例中（图 3），根据校准的平均 RRF，进样 n=18 针质控的 RRF％RSD 为 3%，在上下限的±15%范围内

结论本实验的目的是评估 TSQ 9000 GC-MS/MS 系统的稳健性性和适用性，同时证明以下内容： 

• 系统稳健性由峰面积重复性计算证明，连续进样 n=105针含有残留物的鱼提取物，计算得出峰面积％RSD。检测得到PBDEs 的峰面积 ％RSDs 小于 10％，具有出色的系统稳定性。

• 27 种天然 PBDEs 在 320 针进样序列（包含 250 多次基质进样）中，进样中间校准水平的质控标准液 RRF％RSD 均<10％，具有出色的系统稳定性。 

• 对于 320 多针进样序列中所有质控标准液(n=18)，RRF 均在校准曲线测量值的±15％以内，且无衬管更换、色谱柱切割或质谱维护和调谐。

综上所述，实验结果表明 TSQ 9000 GC-MS/MS 系统的强大分析性能，使其成为食品中痕量污染物分析等常规实验室工作（的理想工具）