总膳食研究中利用APGC-MS/MS技术测定新型污染物方面的新进展

2019/04/18   下载量： 1 次

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应用领域 食品/农产品
检测样本 其他特殊膳食产品
检测项目 环境污染物>其他
参考标准 总膳食,APGC-MS/MS技术,新型污染物

自北京市疾病预防控制中心成立以来 ，沃特世的科学家就与 中心科学家展开了长久的技术合作。 为了解这些化合物在食品和环境中的存在情况，必须要获得足够的灵敏度。对于新型溴代阻燃剂，很多实验室目前都在努力获得更好的LOD。有从仪器方面进行改进的，也有从前处理手段进行改进的。 就目前的报道来看，在新型溴代阻燃剂 检测上，APGC可以提供更低的LODs。

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背景及挑战 

由于对多溴联苯醚（PBDE）和多溴联苯（PBB）使用的严格 禁止导致各种eBFR用量的增加，分析科学家已经开始将关 注的目光投向这些新兴化合物，因为有限的实验数据表明了 它们的生物积累和持久性。中心的的研究人员需要更灵敏的 分析方法来测定各种eBFR，以评估其膳食摄入对人类潜在 的风险影响。


牛博士和中心的研究人员运用APGC-MS/MS 对鸡肉、猪 肉、鸡蛋、牛奶、鱼类等食品中的六种eBFR进行了分析，并 收集了中国的TDS样本，以检验和监测六种选定eBFR，即 PBEB、HBB、PBT、BTBPE、pTBX 和DBHCTD的存在情况。


传统上，采用负化学电离（ NCI）源的气相色谱-质谱联用 （GC-MS）技术已在BFR分析领域得到了广泛应用，以获得 更高的灵敏度。但是，该技术对eBFR具有较低的选择性和特 异性，因为它只能监测溴原子的两种同位素（ m/z 79和81）。 在电子电离（EI）模式下操作的 GC-MS可以获得明显的碎 片，因此选择性优于 NCI。但 EI会产生广泛的裂解，降低了分 子离子的强度。 


在大气压光电离（APPI）模式下，联用液相色谱法和轨道 离子阱质谱仪（LC-MS/MS），检测鱼类中的某些选定 eBFRS（如PBEB、HBB、BTBPE和DHBCTD）的新型尝试 已见诸报道。然而，置换反应是APPI模式中最主要的途径， 除了分子离子[M-H]-外，还观察到了主要前体离子，如不稳 定的[M-Br+O]- 或[M+O2]-。 

牛博士及中心的研究人员的进一步研究表明，在产生主要分 子离子和特征片段离子方面，APGC-MS/MS比EI-GC/MS 和GC-NCI-MS更有优势，这一新技术的引入已经用于分析 在pg/g水平的乳脂中的PBDE。 牛博士描述了北京CDC研究人员所面临的科学挑战：“ 目前 我们遭遇的问题主要是基质效应。特别是对于生物样品，最大的问题在于不同个体生物样品的基质效应存在明显差异。 由于这类化合物许多是新的，缺乏相应的同位素内标，因此影响了测试结果的准确性。 


整体而言，APGC-MS/MS在食品和环境分析中具有独特的应用优势，作为分析膳食样品中eBFR的一种高灵敏度、低基 质效应的替代方法，该技术具有巨大的潜力。


该研究证明了APGC-MS/MS对膳食样品中eBFR超痕量定 量的适用性。PBEB、HBB、PBT和BTBPE是样品中最常见 的化合物。三种eBFR，即 PBT、HBB和BTBPE，普遍存在于 中国膳食样品，其中在鱼类样品中发现PBT的最高浓度达 351.9pg/g w.w。


由于使用了软电离源，故将分子离子选为前体离子，并开发了 多反应监测（MRM）方法，以获得优异的选择性和灵敏度。 此外，串联毛细管柱技术显著改善了高沸点化合物的峰形拖尾问题。


牛博士解释说，“ APGC将APCI电离源引入气相色谱，在这种软电离源下，目标化合物通常能够产生明显的分子离子峰，进而使用多重反应监测分析方式，使分析方法更具特异性，同时也为达到低检测限提供可能。 ”


结论

基于该研究发现，APGC与沃特世Xevo TQ-S仪器相结合， 为分析多种食物基质中的eBFR带来了可靠而灵敏的技术。 研究人员表示，APGC-MS/MS对于监测食品和环境中出现 的溴化阻燃剂具有独特的优势。


电离：APGC的一大优势是，电离是“ 软的 ”，与电子碰撞 （EI）等技术相比，许多化合物中观察到的碎片现象更少。

碎片的减少有助于获得更高的灵敏度和特异度，从而简化 MS/MS分析中前体离子的选择。对于需要分析各种基质中门 类广泛的杀虫剂的科学家而言，这是一项很大的优势。


从LC切换到GC非常容易：使用沃特世 Xevo仪器和APGC方 法，可以很容易地从 LC切换到GC。由于 APGC不需要真空， 这两种不同技术切换后的平衡时间可以压缩至最短。


这意味着用户可以根据业务需求选择分析方法，从而使仪的正常运行时间和利用率最大化。它也使研究者能够尽可能 广泛地涵盖各种分析。随着通量的增加，从LC切换到GC所 节省的时间越来越多。


总体上，牛博士及 CDC研究团队认为，APGC是简单易用的检 测食品和环境样本中eBFR含量的方法。


这对制定可能会造成公众健康影响的化合物的相关立法具 有重要意义。未来，他们计划进一步扩大此项研究，将其它 感兴趣化合物纳入食品安全研究中。

 

“如我们的研究结果所示，APGC对于分析这些新型溴代阻燃剂存在诸多优势。可 以看到，未来我们有望进一步扩大APGC 的运用，以检测更多化合物。” 


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文献贡献者

沃特世科技（上海）有限公司(Waters)
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