胡芬靜,彭虹暉,廖思揚(yáng),宋立玲,傅謐妮,周秀錦*
(1.舟山海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心,浙江舟山 316000;2.舟山福來聚食品有限公司,浙江舟山 316000;3.中華人民共和國杭州海關(guān),浙江杭州 310007)
苯系物作為有機(jī)溶劑和稀釋劑的主要成分,已被廣泛應(yīng)用于單獨(dú)和混合物中其他化學(xué)品的合成。已有的研究表明,苯系物多存在于海水和沉積物中,由于其生物降解時間長,對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成長期和較大的危害。紫貽貝因營養(yǎng)豐富、肉質(zhì)鮮美且繁殖速度很快,目前已經(jīng)成為主要海水養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)貝類之一。貽貝是典型的濾食性雙殼貝類,代謝率較低,被廣泛用于全球海洋污染的生物監(jiān)測中。N-Acetyl-S-(phenyl)-l-cysteine(PMA)因其半衰期較長,和反,反-粘康酸(,-Muconic acid,MU)均為有效和敏感的苯代謝標(biāo)志物。二甲苯3種同分異構(gòu)體在人體內(nèi)被氧化成-、-和-甲苯酸,然后與甘氨酸結(jié)合,以-、-和-甲基硫尿酸的形式在尿液中排泄。甲基硫尿酸作為生物標(biāo)記物研究二甲苯與暴露水平的相關(guān)性。
苯和二甲苯代謝物的檢測方法主要有高效液相色譜法(HPLC)、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MS/MS)、高效液相色譜-高分辨飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-TOF/MS)等,但研究對象大多是尿液、土壤、牙齒等基質(zhì),前處理方法有直接離心處理、液液萃取和固相萃取等方法。但是目前鮮見貽貝樣品中苯和二甲苯代謝物的研究報道,該研究貽貝樣品采取鹽酸酸化、乙酸乙酯提取、氯化鈉防止乳化、正己烷脫脂等前處理方法,結(jié)合超高效液相色譜技術(shù),建立適合貽貝中苯和二甲苯代謝物的二級管陣列檢測器-超高效液相色譜(PAD-UPHC)檢測方法,并應(yīng)用于東海沿岸貽貝中苯和二甲苯代謝物的檢測。
SHIMADZU Nexera X2 Lc-30A液相色譜儀配二極管檢測器(日本SHIMADZU公司);XS105 分析天平(瑞士Mettler Toledo公司);ST-16R 型高速冷凍離心機(jī)(美國Thermo 公司);氮吹儀(美國Organomation公司);乙腈、甲醇、甲酸、正己烷(色譜純,美國Sigma-Aldrich 公司);2-甲基馬尿酸(2-MHA)、3-甲基馬尿酸(3-MHA)、 4-甲基馬尿酸(4-MHA)、N-Acetyl-S-(phenyl)-l-cysteine(PMA)、反,反-粘康酸(MU)標(biāo)準(zhǔn)品(美國Sigma Chemicals;St.Louis,MO.);鹽酸、氯化鈉(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
取5.0 g樣品于50 mL離心管,加10 mL 0.2 mol/L鹽酸溶液和2.0 g氯化鈉,用均質(zhì)器以1 000 r/min均質(zhì)1 min,20 mL乙酸乙酯提取,超聲5 min,漩渦混合30 s后,4 ℃、9 000 r/min離心5 min,收集乙酸乙酯層,殘留物再用15 mL乙酸乙酯重復(fù)提取一次,合并乙酸乙酯。收集液在40 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮近干,殘渣用1.0 mL流動相溶解,再用3.0 mL乙腈飽和的正己烷脫脂2次,下層液體過0.22 μm微孔濾膜后,待測。
色譜柱為Waters ACQUITY UPLC? HSS T3 C色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.8 μm),進(jìn)樣盤溫度4 ℃,柱溫40 ℃,進(jìn)樣量2.0 μL。流動相A相為15 mmol/L 乙酸銨,B相為甲醇;流速0.2 mL/min,檢測波長為235 nm,流動相梯度洗脫如表1所示。
表1 流動相梯度洗脫程序Table 1 Mobile phase gradient elution procedure
在空白貽貝中加入系列濃度的苯和二甲苯代謝物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,混勻后按“.”和“.”進(jìn)行樣品前處理和檢測,以峰面積為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,外標(biāo)法定量。
苯和二甲苯代謝物屬于含有羧基的有機(jī)酸類物質(zhì),為獲得較高的重現(xiàn)性和分離效果,流動相中加入一定的酸可以抑制羧基解離,該研究選取0.1%乙酸-甲醇、15 mmol/L 乙酸銨-甲醇和15 mmol/L 乙酸銨(0.1%乙酸)-甲醇為流動相,梯度洗脫,其中用0.1%乙酸-甲醇為流動相時,4-MHA和3-MHA分離度不理想;用15 mmol/L 乙酸銨(0.1%乙酸)-甲醇作為流動相,4-MHA和3-MHA峰型拖尾現(xiàn)象明顯;選擇15 mmol/L乙酸銨-甲醇為流動相,梯度洗脫,目標(biāo)物色譜峰形尖銳對稱。二甲苯代謝物在反相色譜柱及極性流動相中的分離和保留效果較好。考察Waters ACQUITY UPLC CSH TM C色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)、Waters ACQUITY UPLC HSS T3 C色譜柱(150 mm×2.1 mm,1.8 μm)和Waters ACQUITY UPLC? BEH C色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm),最后選擇了分離度更好的Waters ACQUITY UPLC? HSS T3 C色譜柱,在15 mmol/L 乙酸銨-甲醇溶液流動相體系下,可以實(shí)現(xiàn)4-MHA和3-MHA分離,5 種目標(biāo)物的分離效果見圖1。
圖1 5種苯和二甲苯代謝物的標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.1 Chromatograms of the five metabolites of benzene and xylene standard solution
貝類樣品含有豐富的蛋白質(zhì)、磷脂、分泌黏液、色素等雜質(zhì),基質(zhì)較為復(fù)雜,常用提取凈化方法多為液液萃取。該研究考察了乙酸乙酯、二氯甲烷-異丙醇(5∶1)、三氯甲烷-異丙醇(5∶1)3種提取液的萃取效率,結(jié)果表明3種提取液的提取效率沒有明顯差別,但是二氯甲烷-異丙醇(5∶1)和三氯甲烷-異丙醇(5∶1)提取液中含有色素基質(zhì)相對較多,而乙酸乙酯提取時會出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。該研究以乙酸乙酯為提取液,優(yōu)化了提取方法,為防止乳化現(xiàn)象,加入2.0 g氯化鈉,不僅有效防止了乳化現(xiàn)象的發(fā)生,且在均質(zhì)時最大化地分散了貝類樣品,增大了樣品和乙酸乙酯的接觸效果,提高了乙酸乙酯的萃取效率。最后采用正己烷液液分層凈化,有效消除了樣品中脂肪的干擾,最終貽貝樣品前處理后二甲苯代謝物回收率為85.8%~110.6%。
在優(yōu)化條件下,采用貽貝樣品基質(zhì)加標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,以峰面積對相應(yīng)質(zhì)量濃度進(jìn)行回歸分析,5種苯和二甲苯代謝物在各自線性范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系(>0.99);以3倍信噪比為基準(zhǔn),得到5種化合物的方法檢出限(LOD),以10倍信噪比為基準(zhǔn),得到方法定量限(LOQ)。具體見表2。
表2 苯和二甲苯代謝物的線性方程、決定系數(shù)、LOD和LOQTable 2 Linear equation,determination coefficient,LOD and LOQ of the metabolites of benzene and xylene
為驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確度,在空白貽貝樣品中添加高、中、低 3個不同濃度的苯和二甲苯代謝物進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),按“.”和“.”條件檢測,每一濃度平行測定7次。結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表3),5種苯和二甲苯代謝物的平均回收率為83.40%~113.10%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)不大于8.62%。
隨機(jī)購買舟山各菜場的貽貝樣品,采用該方法,檢測了東海海域貽貝共45個樣品中苯和二甲苯代謝物含量,顯示45批貽貝樣品中均未檢測到苯和二甲苯代謝物,結(jié)果表明舟山地區(qū)貽貝質(zhì)量相對安全。
表3 苯和二甲苯代謝物的平均回收率和RSDTable 3 Average recovery rate and RSD of the metabolites of benzene and xylene
該研究建立了貽貝中5種苯和二甲苯代謝物的二極管陣列檢測器-超高效液相色譜分析測定方法,結(jié)果表明該方法的線性、靈敏度、檢出限和回收率等技術(shù)指標(biāo)均滿足檢測方法的要求。5種苯和二甲苯代謝物的回收率在83.40%~113.10%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)不大于8.62%,分離效果和重復(fù)性好,應(yīng)用該方法對本地區(qū)的貽貝樣品進(jìn)行了分析,未發(fā)現(xiàn)貽貝樣品中含有苯和二甲苯代謝物。