嚴(yán) 國 ,梅光明 ,常家琪 ,顧 捷
(1.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院,浙江舟山 316022;2.浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所,浙江省海洋水產(chǎn)研究所,浙江舟山 316021;3.浙江省海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江舟山 316021)
有機(jī)錫是一類化學(xué)結(jié)構(gòu)中至少含有一個(gè)Sn-C鍵的金屬有機(jī)化合物,通式為RnSnX(4-n)(n=1-4),其中X為鹵素、巰醇基、羥基等官能團(tuán),R為各種烷基取代基。有機(jī)錫化合物因其中的Sn-C鍵比較穩(wěn)定,在環(huán)境中很難降解[1],可持久性地存在于環(huán)境中。根據(jù)所含Sn-C鍵數(shù)目的不同,有機(jī)錫化合物可以分為四有機(jī)錫、三有機(jī)錫、二有機(jī)錫和單有機(jī)錫化合物。全世界有機(jī)錫年產(chǎn)量已超過5萬t,作為塑料熱穩(wěn)定劑、木材防腐劑、船舶防污涂料、農(nóng)業(yè)殺蟲劑和紡織品防腐劑在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[2-6]。無機(jī)錫是無毒的,有機(jī)錫卻表現(xiàn)出了復(fù)雜的毒性模式,其毒性與物理化學(xué)性質(zhì)主要取決于錫結(jié)合的有機(jī)基團(tuán)數(shù)目和結(jié)合方式。一般認(rèn)為短鏈烴基錫(如甲基、丁基)比長鏈烴基錫的毒性大,而烴基的數(shù)量與毒性大小成正比,四取代基和三取代基化合物毒性相當(dāng),大于其它類取代基化合物,且RnSnX(4-n)中的X基團(tuán)對毒性還有協(xié)同作用[4,7]。有機(jī)錫主要危害有:干擾哺乳動(dòng)物的內(nèi)分泌,損害人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肝臟,抑制胸腺和淋巴系統(tǒng),妨害細(xì)胞免疫性,引起糖尿病和高血脂病等[4,8];對人體皮膚、呼吸道和角膜有刺激作用;對生物體具有生殖毒性和致性畸變等毒性[9-10]。由于其親脂性特征,海洋生物對有機(jī)錫具有強(qiáng)大的富集能力,大約在5 000~10 000倍之間,有機(jī)錫可大量累積于生物體中內(nèi)臟、性腺和鰓,對海洋魚類、甲殼類、軟體動(dòng)物和海藻類等海洋生物具有長期的損害效果[11-12]。
由于有機(jī)錫化合物的毒性,歐盟對所有消費(fèi)品中限制使用三丁基錫(TBT)和三苯基錫(TPhT),日本和美國也對食品中有機(jī)錫提出了限量要求,我國國家標(biāo)準(zhǔn)《GB2763-2016食品中農(nóng)藥最大殘留限量》也對蔬菜、水果中的三環(huán)錫和苯丁錫限量提出了要求[13]。近年來關(guān)于有機(jī)錫污染的問題層出不窮,多種樣本如海水[14-15]、海洋沉積物[16]、海洋生物[17]、底泥[18-19]、河水[20-21]和城市污水[22]中都發(fā)現(xiàn)了有機(jī)錫的存在。有機(jī)錫由于其形態(tài)種類較多,性質(zhì)差異較大,且相互間易于發(fā)生轉(zhuǎn)化,再加上水產(chǎn)品基質(zhì)的復(fù)雜性,因此難以對水產(chǎn)品中的有機(jī)錫進(jìn)行準(zhǔn)確地定性與定量分析。本文從樣品提取、凈化和儀器測定三個(gè)方面對目前國內(nèi)外的水產(chǎn)品中有機(jī)錫分析技術(shù)進(jìn)行概述,旨在為水產(chǎn)品中有機(jī)錫污染的監(jiān)測和監(jiān)管提供技術(shù)參考。
樣品收集和儲(chǔ)存過程中,錫容易發(fā)生遷移損失和形態(tài)轉(zhuǎn)化。工業(yè)生產(chǎn)中為了增強(qiáng)聚氯乙烯等塑料的穩(wěn)定性,通常會(huì)加入含三甲基氯化錫(TMT)等有機(jī)錫的組分作為穩(wěn)定劑。許欣欣等[23]在測定食品包裝材料中三種有機(jī)錫化合物遷移量時(shí),發(fā)現(xiàn)有機(jī)錫在食品塑料包裝中存在遷移和轉(zhuǎn)化。因此在有機(jī)錫測定樣品應(yīng)盡量避免使用塑料制品采集和保存,以免造成分析誤差影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。針對不同的基質(zhì)樣品預(yù)處理方式也不盡相同,生物樣品及食品要凍干或者打碎后冷凍保存[24]。新鮮水產(chǎn)品因容易腐敗變質(zhì),采集后應(yīng)置低溫冰箱內(nèi)冷凍保存,同時(shí)為保證樣品檢測時(shí)的取樣均勻性,一般將水產(chǎn)品攪勻后再進(jìn)行冷凍干燥。貝類因肌肉組織有韌性,在常溫下不易磨碎,可利用冷凍干燥粉碎法對其進(jìn)行預(yù)處理[25]。姜杰等[26]在處理魚和貝類軟體動(dòng)物時(shí),洗凈,去殼,去內(nèi)臟,取肌肉或可食部分后用凍干機(jī)冷凍干燥,去除水分備用。丘紅梅等[27]對動(dòng)物性海產(chǎn)品采取凍干處理制成干粉的方式,然后再提取。
水產(chǎn)品中的有機(jī)錫通常以氧化物或沸點(diǎn)很高的離子型或生物大分子等形式存在,前處理比較復(fù)雜;其沸點(diǎn)高、難氣化且含量較低,因此在分析之前需對樣品進(jìn)行處理,消除干擾物,使有機(jī)錫的檢測更加準(zhǔn)確可靠[28]。目前常用的提取技術(shù)有溶劑萃?。ㄍ瑫r(shí)輔助超聲波萃取或微波萃?。⒖焖偃軇┹腿?加壓液體提取、超臨界流體萃取和QuEChERS等。
1.2.1 溶劑萃?。╯olvent extraction,SE)
溶劑萃取利用溶質(zhì)在兩種不相溶或部分互溶的液相分配系數(shù)或溶解度不同,將待測組分由溶解度較少的溶劑中轉(zhuǎn)移到另外一種溶解度較大的溶劑中,從而完成分離[29]。有機(jī)錫可溶于絕大多數(shù)有機(jī)溶劑,食品中的有機(jī)錫提取常采用含無機(jī)酸或絡(luò)合劑的有機(jī)溶劑。常見的萃取溶劑有甲醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、正己烷、乙酸乙酯等。加入部分酸溶液可增強(qiáng)離子對效應(yīng),有效提高有機(jī)錫如一丁基錫(MBT)的萃取效率;利用環(huán)庚三烯酚酮或鹽溶出效應(yīng),可增加有機(jī)錫在有機(jī)溶劑中的溶解性。近年來利用溶劑萃取法在水產(chǎn)品有機(jī)錫提取中的文獻(xiàn)見表1。
表1 樣品溶劑提取Tab.1 Solvent extraction of sample
溶劑萃取法具有簡單、快速的優(yōu)點(diǎn),但由于揮發(fā)性有機(jī)萃取劑的大量使用,實(shí)驗(yàn)成本較高,對實(shí)驗(yàn)人員健康和環(huán)境造成危害。利用微波或超聲波萃取具有的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)及空化效應(yīng),通過增大介質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)速度和穿透力來提取目標(biāo)物,具有萃取效率高、萃取成本低和綜合經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)。在溶劑萃取法中輔以超聲或者微波,在提高萃取效率的同時(shí)也可以適當(dāng)減少提取溶劑體積和縮短提取時(shí)間,被廣泛的應(yīng)用于食品污染物的檢測前處理中。表2列舉了輔助超聲或者微波輔助提取在水產(chǎn)品中有機(jī)錫測定中的應(yīng)用實(shí)例,取得了滿意的結(jié)果。
表2 超聲或者微波輔助提取Tab.2 Ultrasonic or microwave assisted extraction
1.2.2 快速溶劑萃?。╮apid solvent extraction,RSE)/加壓液體提?。╬ressurized liquid extraction,PLE)
RSE或PLE技術(shù)使用高溫或加壓液體提取目標(biāo)分析物,是一種快速、新穎的樣品前處理技術(shù),在固體或半固體樣品提取上具有廣泛應(yīng)用。馬冰峰等[51]采用RSE方法用乙酸乙酯提取并測定了水樣中的二丁基錫(DBT)、三丁基錫和三苯基錫,平均回收率為74.1%~100.5%,該方法快速、簡便又經(jīng)濟(jì)環(huán)保;CHIRON,et al[52]采用含環(huán)庚三烯酚酮和三乙胺的甲醇-乙酸-水溶液為萃取劑,利用PLE技術(shù)提取后,獲得了6種有機(jī)錫化合物的最佳色譜分離,該分析方法比常規(guī)溶劑萃取提取時(shí)間更短,能保持有機(jī)錫化合物的結(jié)構(gòu)完整性。
1.2.3 超臨界流體萃?。╯upercritical fluid extraction,SFE)
超臨界流體具有氣體和液體的雙重特性,對許多物質(zhì)有很強(qiáng)的溶解能力。這些特性使得超臨界流體成為一種很好的萃取劑,能從基體中提取各種有效成份。SFE法具有處理溫度低,萃取效果好,不發(fā)生氧化變質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)[53]。劉同舉等[54]在測定蛤肉樣品中的有機(jī)錫化合物時(shí)用甲醇在超臨界CO2條件下萃取,整個(gè)分析過程時(shí)間短,消耗有機(jī)溶劑少,該方法可用于除三甲基錫(TMT)、一丁基錫外的海產(chǎn)品中痕量有機(jī)錫檢測。
1.2.4 QuEChERS
QuEChERS法主要原理是樣品經(jīng)乙腈(或酸化乙腈)提取、萃取鹽鹽析分層后,利用基質(zhì)分散萃取機(jī)理,采用PSA或其它吸附劑與基質(zhì)中絕大部分干擾物(有機(jī)酸、脂肪酸、碳水化合物等)結(jié)合,從而達(dá)到凈化的目的。2010年,歐盟農(nóng)藥殘留參考實(shí)驗(yàn)室發(fā)布了一種基于QuEChERS的方法,用于分析水果和蔬菜中的含苯丁錫、三苯基錫和三唑錫等成分;2013年又指出該方法在實(shí)際樣品檢測中,當(dāng)樣品過于干燥和pH較大的情況下,特別是三苯基錫和環(huán)己錫的回收率會(huì)下降至70%左右[55]。HEROULT,et al[56]在使用該QuECh-ERS方法時(shí),又發(fā)現(xiàn)萃取劑的pH值對提取效率至關(guān)重要,萃取溶劑的酸化有利于改善有機(jī)錫農(nóng)藥的回收率,甲酸和硫酸表現(xiàn)出比乙酸更強(qiáng)的作用。
由于水產(chǎn)品基質(zhì)成分復(fù)雜,常含有大量的油脂、蛋白質(zhì)、糖類、色素等雜質(zhì),對下一步的分析測定產(chǎn)生干擾,因此提取液需進(jìn)一步凈化。目前,已開展的食品中有機(jī)錫化合物的凈化方式主要為固相萃取凈化(solid phase extraction,SPE)和凝膠滲透色譜凈化(gel permeation chromatography,GPC)。
SPE由于其簡單性、定制可能性和應(yīng)用廣泛性,常用在樣品前處理技術(shù)中,SPE主要是把痕量測定組分進(jìn)行濃縮,起到分離和富集目標(biāo)化合物作用[57]。在傳統(tǒng)的采用固相萃取小柱凈化的基礎(chǔ)上,又發(fā)展了分散固相材料凈化/混合型萃取小柱凈化和固相微萃?。╯olid phase microextraction,SPME)凈化。近年來固相萃取凈化技術(shù)的在水產(chǎn)品中有機(jī)錫形態(tài)測定中的應(yīng)用見表3。
表3 固相萃?。⊿PE)凈化技術(shù)Tab.3 Solid phase extraction (SPE)purification technology
GPC凈化是利用試樣中各組分在凝膠柱填料中按照分子大小順序被先后洗脫,大分子蛋白質(zhì),多糖,油脂等共存雜質(zhì)先淋洗出來,而待測物有機(jī)錫等小分子物后被洗脫出來,實(shí)現(xiàn)樣品的有效凈化。GPC的柱填料和被分離試樣沒有相互作用,完全靠分子大小進(jìn)行分離,這就使得GPC技術(shù)可在溫和條件下進(jìn)行,可去除大分子干擾物,能夠適用于更多種復(fù)雜基質(zhì)。同時(shí)因沒有可逆吸附,分離時(shí)試樣組分不會(huì)丟失,每個(gè)適用于GPC分離的樣品都能完全被洗脫,因而能獲得較好的回收率。目前國標(biāo)《GB 5009.215-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中有機(jī)錫含量的測定》采用GPC凈化結(jié)合GC-PFPD法測定了魚貝類水產(chǎn)品中的甲基錫、苯基錫和丁基錫化合物[65]。沈海濤等[37]采用GPC凈化結(jié)合GC-MS測定了水產(chǎn)品中的三丙基錫(TPrT)、三丁基錫和三苯基錫。但GPC法也存在一定缺點(diǎn),一方面是GPC凈化消耗溶劑量較大,另一方面是操作中對淋洗和洗脫等條件需要進(jìn)行較好地優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)樣品凈化的同時(shí)提高了回收率。
重金屬形態(tài)分析測定首先需要將各種形態(tài)物進(jìn)行有效分離后,再依次進(jìn)入檢測器進(jìn)行測定。目前,已有很多不同的靈敏度及選擇性的色譜及其聯(lián)用技術(shù)成為有機(jī)錫化合物形態(tài)分析的重要手段。
GC法主要應(yīng)用于低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的有機(jī)錫,大多數(shù)有機(jī)錫屬于極性、難揮發(fā)性化合物。因此采用GC法分析時(shí),必須在進(jìn)入氣相色譜儀檢測之前進(jìn)行目標(biāo)物衍生化。有機(jī)錫GC法測定前多采用乙基化或戊基化試劑作為衍生試劑,利用格氏反應(yīng)轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性衍生物。按照檢測器原理不同,有機(jī)錫形態(tài)分析的氣相色譜法具體有:氣相色譜-單極質(zhì)譜法(GC-mass spectrometry,GC-MS)、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS)、氣相色譜-火焰光度法(GC-flame photometric detecto,GC-FPD)、氣相色譜-脈沖火焰光度法(GC-pulsed flame photometric detector,GC-PFPD)和氣相色譜和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(GC-ICP-MS)等。
3.1.1 氣相色譜-質(zhì)譜法
GC-MS是將氣相色譜儀與質(zhì)譜儀通過接口組件進(jìn)行連接,按照母離子質(zhì)荷比進(jìn)行分離和定量。該法不僅能對復(fù)雜的混合樣品進(jìn)行分離,還具有定量準(zhǔn)確、操作簡單快速和靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。盧大勝等[35]使用酸性甲醇(含環(huán)庚酸烯酚酮)提取水產(chǎn)品中的有機(jī)錫,樣品經(jīng)NaBEt4衍生化后,使用DB-5MS毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品分離,采用GC-MS測定,方法檢出限2~10 ng/g,40 ng/g的添加回收率為78.7%~113.3%,RSD為0.8%~6.5%。沈海濤等[37]使用四甲基氫氧化銨試劑提取水產(chǎn)品中的三丙基錫、三丁基錫和三苯基錫,樣品經(jīng)四乙基硼化鈉(NaBEt4)衍生反應(yīng)后,使用DB-5MS毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品分離,采用GC-MS測定,方法檢出限 0.33~0.97 ng/g,RSD<10%,回收率為 76%~113%。PAMELA,et al[38]使用含 0.1%NaOH 的甲醇超聲提取貽貝中的三丁基錫、二丁基錫、一丁基錫,樣品經(jīng)NaBEt4衍生反應(yīng)后,使用HP-5MS熔融硅硅膠色譜柱分離,采用GC-MS測定,檢出限19.64~78.05 ng/g,RSD<20%,回收率為70%~120%。劉同舉等[54]使用甲醇的超臨界CO2萃取海產(chǎn)品蛤肉中三丁基錫、三苯基錫、一丁基錫、二丁基錫、一苯基錫、三甲基錫,樣品用NaBEt4衍生化后,使用HP-5毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品分離,采用GC-MS分析,檢出限在0.04~0.26 ng/g之間,二丁基錫、一苯基錫、三丁基錫和三苯基錫四種有機(jī)錫的回收率在79%~90%之間。
3.1.2 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法
GC-MS/MS法測定中同時(shí)監(jiān)測目標(biāo)物的母離子和子離子,較GC-MS法具有更高的選擇性和靈敏度,可以識別和量化未知的有機(jī)錫,減少生物基質(zhì)中的復(fù)雜干擾,達(dá)到了更高的信噪比,定性和定量效果更佳[66]。CUI Zongyan,et al[30]利用含有0.01%托波酮的正己烷提取海產(chǎn)品中的一丁基錫、二丁基錫、三丁基錫、一苯基錫、二苯基錫和三苯基錫,樣品經(jīng)正丙基溴化鎂衍生后,使用DB-1701色譜柱進(jìn)行樣品分離,GC-MS/MS測定,檢出限為1.36~20.54 μg Sn/kg(濕重),一丁基錫、二丁基錫、三丁基錫、二苯基錫和三苯基錫回收率為70.5%~105.3%,一苯基錫為82.2%~133.5%,RSD為0.5%~12.5%。NOVENTA,et al[67]使用NaOH-甲醇超聲提取生物樣品中的一丁基錫、二丁基錫、三丁基錫,樣品經(jīng)NaBEt4衍生化后,使用DB-5MS毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品分離,通過GC-MS/MS測定,檢出限為3 ng Sn/g,RSD<12.6%,回收率為87%~111%。蔡艷等[68]采用正己烷超聲萃取水產(chǎn)品中的一丁基錫,二丁基錫,三丁基錫,樣品經(jīng)GPC凈化后,再通過四乙基硼酸鈉衍生化,使用DB-5石英毛細(xì)管柱進(jìn)行分離,用GC-MS/MS測定,3種有機(jī)錫標(biāo)準(zhǔn)溶液線性范圍2~400 ng/mL檢出限 0.2~0.4 μg/kg,測定結(jié)果 RSD<14%。
3.1.3 氣相色譜-火焰光度法
火焰光度法(FPD)是用火焰作為激發(fā)光源的原子發(fā)射光譜法,其測定原理是將含有機(jī)錫樣品引入火焰中,依靠火焰(1 800~2 500℃)的熱效應(yīng)和化學(xué)作用將樣品蒸發(fā)、離子化、原子化和激發(fā)發(fā)光。GC-FPD聯(lián)用技術(shù)具有高選擇性、高靈敏度、簡單快速、取樣量少的優(yōu)點(diǎn)。謝衛(wèi)等[46]采用戊基化格式衍生法,GC-FPD分析了疣荔枝螺體內(nèi)3種丁基錫和3種苯基錫的含量與形態(tài)分布特征。趙冬梅等[69]用HCl+甲醇∶環(huán)庚三烯酚酮-正己烷提取錦州灣生物體中3種丁基錫和3種苯基錫,樣品經(jīng)弗羅里硅土/無水硫酸鈉層析柱凈化,再用格氏試劑衍生化,DB-5毛細(xì)管色譜柱進(jìn)行分離,GC-PFD檢測,3種丁基錫的檢出限為0.03~0.06 ng/g,生物體中∑OTs含量為13.2~170 ng/g。
3.1.4 氣相色譜-脈沖火焰光度法
PFPD與FPD的最大區(qū)別是使用脈沖式而不是連續(xù)式火焰,從而具備更大的選擇性,更高的靈敏度和更低的燃料氣體消耗。GC-PFPD使用脈沖式火焰,其靈敏度、選擇性好,是一種簡便、快速、實(shí)用的檢測技術(shù)。在國標(biāo)《GB 5009.215-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中有機(jī)錫含量的測定》中樣品采用氫溴酸-四氫呋喃溶液超聲提取后,通過GC-PFPD法測定了魚貝類水產(chǎn)品中的甲基錫、苯基錫和丁基錫化合物[65]。TANG,et al[31]采用GC-PFPD分析測定魚肉中的一丁基錫、二丁基錫、三丁基錫和三苯基錫,研究和優(yōu)化了影響分析物回收的關(guān)鍵參數(shù),樣品經(jīng)NaBEt4衍生化后,有機(jī)錫的回收率為84%~116%,相關(guān)系數(shù)大于0.997,線性范圍為0~500 ng,檢出限為0.2~1.7 ng/g,RSD為7%~16%。呂華東等[36]采用同樣的方法對魚貝類水產(chǎn)品魚中有機(jī)錫的測定,樣品經(jīng)過戊基溴化鎂衍生后,使用DB-1毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品分離,線性范圍在10~500 μg/g之間,檢出限為1.0 μg/kg左右,以牡蠣干粉為基質(zhì),在10 μg/kg和40 μg/kg水平下加標(biāo),平均回收率為82.0%~104%,RSD為1.4%~13.3%。趙孔祥等[60]使用氫溴酸:四氫呋喃+0.03%環(huán)庚三烯酚酮-正己烷提取水產(chǎn)品中的甲基錫、丁基錫和苯基錫,樣品經(jīng)過戊基溴化鎂衍生后,使用DB-1毛細(xì)管柱進(jìn)行樣品分離,GC-PFPD法測定,貝類、螺類和魚類的丁基錫檢出率分別為86.4%、33.3%和38.9%,苯基錫檢出率分別為68.2%、16.7%和44.4%。
3.1.5 氣相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法
GC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)結(jié)合了GC高效分離性能和ICP-MS元素定量與定性測定分析準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn),在揮發(fā)性的有機(jī)汞、有機(jī)錫等有毒化合物的形態(tài)分析中發(fā)揮了重要作用[70]。與GC-PFPD等其它方法相比,GC-ICP-MS法的高選擇性提供了更高的信噪比和靈敏度,檢出限也大大降低。俞是聃等[71]利用GC-ICPMS測定海產(chǎn)品中的有機(jī)錫,該方法測定三氯丁基錫、二丁基錫二氯化物、氯化三丁基錫,可以在14 min內(nèi)分離完全,檢出限 0.1 μg/L,線性范圍從 1.0~200 μg/L。
上述GC法測定有機(jī)錫的前處理衍生化過程中,由于使用到戊基溴化鎂和四乙基硼酸鈉等有害化學(xué)物質(zhì),特別是四乙基硼酸鈉作為一種自發(fā)性不穩(wěn)定的化合物,對GC毛細(xì)管柱的柱前端具有侵蝕性,降低色譜柱隨時(shí)間的穩(wěn)定性。
液相色譜法簡單快速,適用于極性、熱不穩(wěn)定和難揮發(fā)性化合物測定,分析對象廣泛且不需要繁瑣的衍生化步驟,可以分析以離子或中性形式存在的絕大部分有機(jī)錫。目前在水產(chǎn)品有機(jī)錫形態(tài)分析應(yīng)用主要有:高效液相色譜-電感耦合等離子體-質(zhì)譜法(HPLC-inductively coupled plasma-mass spectrometry,HPLC-ICP-MS),高效液相色譜和串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-tandem mass spectrometry,HPLC-MS/MS),電感耦合等離子體-質(zhì)譜法(ICP-MS),高效液相色譜-氫化物發(fā)生原子熒光光譜法(HPLC-hydride generation-atomic fluorescence spectrometry,HPLC-HG-AFS)等。
3.2.1 高效液相色譜-電感耦合等離子體-質(zhì)譜法
ICP-MS因具有靈敏度高、干擾少、檢出限低、線性范圍寬、可進(jìn)行同位素分析等優(yōu)點(diǎn),被公認(rèn)為最強(qiáng)有力的痕量無機(jī)元素分析技術(shù)[71]。HPLC-ICP-MS結(jié)合了液相色譜快速分離效果好和ICP-MS在元素分析上的優(yōu)勢,能夠達(dá)到較低的檢出限,在各類食品中砷、硒、錫、汞等元素形態(tài)分析領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用。丘紅梅等[27]采用HPLC-ICP-MS測定了14種共41個(gè)海產(chǎn)品樣品中三丁基錫含量,三丁基錫含量最高達(dá) 48.7 μg Sn/kg,平均值為 10.4 μg Sn/kg,RSD <10%,添加回收率在 111.5%~113.8%之間。毛雪金等[32]使用二氯甲烷-乙酸乙酯超聲提取紫菜中三種三取代有機(jī)錫,樣品提取液經(jīng)活性炭凈化,采用Eclipse plus C18色譜柱分離,通過HPLC-LCP-MS測定,三甲基錫、三苯基錫和三丁基錫的檢出限0.2~0.4 ng/mL,在25和75 ng/mL水平下加標(biāo)回收率為72.3%~98.0%,RSD<8.1%。崔維剛等[33]使用乙腈-水-乙酸-三乙胺超低溫萃取、HPLC-ICP-MS測定了青島滸苔樣品中三甲基錫、二苯基錫、二苯基錫、二丁基錫、三苯基錫和三丁基錫含量,方法檢出限為0.035 μg/g,加標(biāo)回收率91%~108%,RSD為4.5%,結(jié)果表明青島近海滸苔中錫總量0.10~0.55 μg/g且以三苯基錫為主。楊華等[39]采用分子印跡聚合物(MIPs)技術(shù)凈化結(jié)合HPLCICP-MS法測定了貽貝和魚類樣品中的三丁基錫化合物,貽貝、大黃魚檢出限分別為4.0 ng/g和5.0 ng/g,加標(biāo)回收率74.2%~93.9%,RSD 1.09%~3.70%。冷桃花等[41]利用30%甲醇-乙酸(V/V)低溫超聲提取、HPLC-ICP-MS法測定了水產(chǎn)品中7種有機(jī)錫(三甲基錫、一甲基錫、二丁基錫、三丁基錫、一苯基錫、二苯基錫、三苯基錫);得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)大于0.959 5,檢出限為0.11~0.60 μg/kg,加標(biāo)回收率為72.1%~111.7%,RSD<10%。YU Zhenhua,et al[42]采用HPLC-ICP-MS測定新鮮和冷凍干燥的貝類中二丁基錫、三丁基錫、二苯基錫和三苯基錫,樣品采用Agilent TC-C18柱進(jìn)行分離,檢出限為34.6 ng/g,樣本中總錫濃度0~0.45 μg/g,RSD為1.78%,且主要為三丁基錫和三苯基錫檢出,三丁基錫和三苯基錫的加標(biāo)回收率均>80%。崔彥杰等[43]采用HPLC-ICP-MS測定提取牡蠣中的二丁基錫、三丁基錫、三苯基錫,樣品經(jīng)含有冰醋酸-醋酸鈉的甲醇溶液微波提取后,采用ACE C18色譜柱分離,3種有機(jī)錫化合物檢出限為0.22~0.48 ng/g,回收率在99%~115%之間,RSD<5%。LIU Yingxia,et al[73]通過HPLC-ICP-MS測定海產(chǎn)品中的三氯化錫,氯化三丁基錫,三苯基氯化錫和三唑錫,樣品采用VARIAN Pursuit 5μ-C18色譜柱分離,三種有機(jī)錫的平均回收率在73.8%~105.4%,RSD<10.4%,該方法分析物的濃度水平在2.93~11.26 ng/g。
3.2.2 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法
HPLC-MS/MS法因具有定量準(zhǔn)確和檢出限低的優(yōu)點(diǎn),在金屬有機(jī)物形態(tài)分析上也具有很好的應(yīng)用潛力。毛雪金等[32]采用二氯甲烷-乙酸乙酯超聲提取、活性炭凈化后,ZORBAX Eclipse plus C18色譜柱分離,LC-MS/MS法測定了紫菜中三甲基錫、三苯基錫和三丁基錫,方法線性范圍1~100 ng/mL(相關(guān)系數(shù)R2>0.99),檢出限0.2~0.4 ng/mL,加標(biāo)回收率為72.3%~98.0%,RSD<8.1%。萬益群等[34]使用甲醇超聲萃取帶魚中的三甲基錫、三苯基錫、二苯基錫、三丁基錫和二丁基錫,樣品經(jīng)Eclipse plus C18色譜柱分離后采用HPLC-MS/MS測定,方法檢出限為0.47 ng/g,平均回收率為92.7%~106%,RSD為1.18%~2.38%。LI Tengfei,et al[63]采用二氯甲烷超聲提取、MCX柱凈化后,HPLC-MS/MS法對食品包裝中三正丁基氯化錫、三苯基氯化錫、二丁基二氯化錫和二苯基二氯化錫進(jìn)行測定,檢出限為0.1~0.8 μg/kg,加標(biāo)樣品中有機(jī)錫的回收率為68%~113%,RSD為0.4%~4.2%。
3.2.3 高效液相色譜-氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法
HPLC-HG-AFS是利用液相色譜分離出來的錫元素在酸性介質(zhì)下與硼氫化鉀還原劑作用轉(zhuǎn)化成氣態(tài)氫化物,再由載氣帶入AFS進(jìn)行測定。HPLC-HG-AFS聯(lián)用技術(shù)具有分析速度快、線性范圍寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在形態(tài)分析領(lǐng)域內(nèi)使用廣泛。李勇等[40]使用乙腈-水-乙酸-三乙胺的混合溶液低溫超聲萃取了海產(chǎn)品中的三甲基錫、一丁基錫、二丁基錫和三丁基錫,Agilent-TC-C18柱分離,采用HPLC-HGAFS測定,檢出限為0.05 mg/kg,RSD為1.0%~5.1%,回收率為81.5%~95.7%。
GF-AAS具有靈敏度高、原子化效率高、樣品用量少和化學(xué)干擾低等優(yōu)點(diǎn),可直接分析固體樣品和液體樣品的分析測定。姜杰等[26]使用乙腈-水-乙酸超聲萃取魚、貝類海產(chǎn)品中的丁基錫和苯基錫后,采用GF-AAS測定,三丁基錫和三苯基錫的檢出限為0.65~0.68 μg/L,RSD為6.1%~6.7%,回收率為80.7%~86.0%。
CE分離技術(shù)具有分離模式多、效率高、速度快、試劑和樣品用量少、易于調(diào)控、對環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),是目前發(fā)展最為迅速的分離分析技術(shù)之一[74]。把CE與ICP-MS聯(lián)用,具有通用性好、分析時(shí)間短、樣品消耗量少、分離效率高且分析成本低的優(yōu)點(diǎn),可用于直接測定,無任何衍生化和預(yù)濃縮,在形態(tài)分析中有很好的效果[75]。許錦華等[76]將該法應(yīng)用于海產(chǎn)品中錫的形態(tài)分析,三甲基錫、三乙基錫、三苯基錫、三丁基錫等4種有機(jī)錫實(shí)現(xiàn)了良好的分離效果。YANG Gui di,et al[77]使用甲醇微波提取水產(chǎn)品中的痕量三甲基錫,三乙基錫,三丙基錫和三丁基錫,通過CE-ICP-MS測定,檢出限為0.2~0.7 ng Sn/mL,回收率為93%~104%,RSD為2%~5%。
目前有機(jī)錫化合物分析測定方法的研究主要集中在水樣、沉積物、食品包裝材料和紡織品等方面,針對水產(chǎn)品基質(zhì)的測定方法相對較少。水產(chǎn)品品種多,基質(zhì)復(fù)雜,建立簡便有效的有機(jī)錫化學(xué)形態(tài)前處理及儀器測定技術(shù)尤為重要。目前已有的有機(jī)錫測定方法中,GC和HPLC法用得最為廣泛,GC主要應(yīng)用于低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的有機(jī)錫,且需要經(jīng)過衍生化步驟,操作繁瑣,由于衍生化過程要使用到戊基溴化鎂和四乙基硼酸鈉等有害化學(xué)物質(zhì),特別是四乙基硼酸鈉,對GC毛細(xì)管柱的柱前端具有侵蝕性,會(huì)降低色譜出峰穩(wěn)定性,對樣品分析有一定的影響;HPLC分析檢測時(shí)不需要衍生化步驟,適用范圍頗廣,但與GC相比,對有機(jī)錫色譜分離效果有限。其中HPLC-ICP-MS應(yīng)用越來越廣泛,與其它方法相比較,HPLC-ICP-MS法操作相對簡單,檢出限更低、測定范圍寬,定量和定性結(jié)果更可靠準(zhǔn)確,且分析過程不需要衍生化步驟,避免了使用有害的衍生化化學(xué)試劑,測定時(shí)間短,操作起來更快捷方便和安全性好。但由于其儀器購置和維護(hù)使用成本較高,聯(lián)用技術(shù)復(fù)雜,在應(yīng)用時(shí)受到了一定的限制。隨著科技的不斷發(fā)展,目前出現(xiàn)了一些新的分析研究技術(shù),如CE分離技術(shù),其具有分離效率高、速度快、適應(yīng)面寬、節(jié)約資源、重復(fù)性好、分離模式多等特點(diǎn),相信在形態(tài)分析中將會(huì)有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>