水产品中五氯苯酚及其钠盐检测技术研究进展
2023-09-20何正和陆井莲姜颖慧魏云计朱臻怡
何正和,陆井莲,姜颖慧,魏云计,朱臻怡
(淮安海关综合技术服务中心,江苏淮安 223001)
随着社会的发展,水产品在人们饮食中的占比逐渐增加。早期五氯苯酚及其钠盐作为药物被广泛用于除杂草和灭螺[1],但由于其易溶于水、不易降解,在动植物体内富集[2]。微量五氯苯酚及其钠盐即可对人体神经系统、肝、肾造成损伤,同时影响内分泌系统,因此水产品中五氯苯酚及其钠盐的检测十分必要。本文介绍了近些年水产品中五氯苯酚及其钠盐的常用检测方法并对其进行了展望。
1 五氯苯酚及其钠盐概述
五氯苯酚(Pentachlorophenol,PCP)是一种酚类化合物,具有很强的毒性,因苯环上的5 个氢被氯取代使其具有较强的酸性。五氯苯酚及其钠盐在酸性条件下以五氯苯酚形式稳定存在,在碱性条件下能够以五氯酚盐的形式稳定存在。五氯苯酚及其钠盐易溶于水,被广泛用于除杂草和灭螺,由于其结构稳定不易被降解的性质使其容易在动植物体内富集,对动物和人的神经系统、相关组织造成损伤。
五氯苯酚及其钠盐在被广泛应用的同时,所造成的环境问题也日益受到人们的高度重视。20 世纪末,五氯酚及其钠盐被国际癌症研究机构列为致癌物[3]。随后,许多国家逐渐将其列为禁用药物。2002年,我国农业农村部发布的文件《食品动物禁用的兽药及其化合物清单》及《无公害食品 渔用药物使用准则》(NY 5071—2002)中明确对该药物进行了禁用规定。2009 年我国将五氯酚及其钠盐列为水产品监督抽检的主要参数之一。由此,水产品中五氯酚及其钠盐的准确快速测定显得就十分有意义。
2 五氯苯酚及其钠盐的检测原理
针对五氯苯酚及其钠盐的检测大致分为两种,一种是间接测定法,另一种是直接测定法。其中,间接测定法比较常见,运用较为广泛。该方法是将水产品中的五氯苯酚及其钠盐酸化后全部转化为五氯苯酚,五氯苯酚与相应的酸酐结合生成相应的五氯苯酚酯。五氯苯酚酯经过不同的仪器进行检测,从而计算出五氯苯酚及其钠盐的含量。直接测定法在实际中运用较少,是将目标化合物以五氯苯酚或五氯酚钠的形式直接采用仪器检测。这两个方法各有优缺点。间接测定法多一步衍生化反应,前处理相对复杂,且衍生化反应会对化合物造成一定的损失,但是衍生后的产物在仪器上响应较好,灵敏度较高,所以应用较为广泛。直接测定法的前处理简单、损失少,但仪器的响应较低,因此应用较少。基于此,本文对不同仪器方法对水产品中五氯苯酚及其钠盐的检测进行了概述。
3 水产品中五氯苯酚及其钠盐的检测方法
3.1 气相色谱法
气相色谱是测定水产品中五氯苯酚及其钠盐最为常用的方法,该方法大多数是将五氯苯酚及其钠盐酸化后经过衍生化试剂转化为五氯苯酚酯,最后经过气相色谱进行检测。例如,研究者们将水产品中的五氯苯酚及其钠盐在酸性条件下转化为五氯苯酚,再用正己烷萃取后经过乙酸酐衍生为五氯苯酚乙酸酯,最后通过配有电子捕获检测器的气相色谱仪进行检测[4-7]。此方法的应用较为成熟,被广泛用于水产品中五氯苯酚及其钠盐残留量的测定,同时该方法也被制定了水产检测的标准[8]。张世娟等[9]采用正己烷提取,浓硫酸净化等不同前处理方式降低乳化现象后,将样品经过衍生化后用气相色谱仪进行检测。梁倩、端礼钦等[10-11]用气相色谱内标定量法检测水产品中的五氯苯酚及其钠盐含量,该方法选取2,4,6-三溴苯酚作为内标物。采用该内标法对水产品中的五氯苯酚及其钠盐含量进行检测可以降低乳化、衍生化等步骤对待测物造成的损失,可增强方法的稳定性和准确性。池缔萍[12]运用固相微萃取超声辅助技术联合气相色谱法直接对水产品中的五氯苯酚及其钠盐含量进行检测,该方法无需进行衍生化操作,具有简便快速的特点。
3.2 气相色谱质谱联用法
采用气相色谱质谱联用仪检测水产品中五氯酚及其钠盐含量的实际应用较少,前处理过程和大多数气相色谱仪法测定水产品中五氯酚及其钠盐含量的前处理方法相差不大,即将样品中的待测物经过酸化,用乙酸酐等衍生化试剂进行衍生化后经气相色谱质谱联用仪测定[13-16]。朱晓华等[13]将样品中的五氯苯酚及其钠盐经过硫酸酸化,HLB 固相萃取小柱净化,在碳酸钾溶液中和乙酸酐生成五氯苯乙酯。含五氯苯乙酯的提取液经过TR-5MS 毛细管色谱柱进行气相色谱分离,采用负化学电离源和选择性反应监测模式进行质谱分析,内标法定量。该方法用于水产品中五氯酚及钠盐含量的测定,检出限为1.0 µg·kg-1。陈红燕等[14]同样通过酸化衍生化过程,将五氯苯酚及其钠盐的衍生物用气相色谱-质谱测定。该方法的检出限为4.0 µg·kg-1,相对标准偏差均小于10%,能够很好地排除水产品五氯苯酚的假阳性问题。史玉坤等[15]将水产品中的五氯苯酚及其钠盐酸化衍生化后的五氯苯乙酯经过Thermo TG-SQC色谱柱(15 m×0.25 mm,0.25µm)分离,气相色谱-质谱测定,方法的测定下限(S/N=10)为1.04 ng·g-1。符昌雨等[16]将待检水产品中的10 种含氯苯酚经过氢氧化钾溶液超声提取,乙酸酐衍生,然后正己烷溶液提取,采用气相色谱-质谱仪进行定量检测。该方法的定量限为2.5 µg·kg-1,可用于水产品中含氯苯酚及其盐类的日常监测。总体来说,气相色谱-质谱联用法检测水产品中五氯酚及其钠盐含量,要通过衍生化后进行测定,前处理要求较高。
3.3 液相色谱法
液相色谱法测定水产品中五氯酚及其钠盐的研究较少。刘丽等[17]运用超高效液相色谱法测定了水产品中的酚类物质。该方法采用GX-271 ASPEC 固相萃取小柱进行分离和富集目标化合物,而后经过甲醇和乙酸的混合溶液进行梯度洗脱,最后在柱温30 ,进样量5 µL,流速0.6 mL·min-1条件下进行检测。李昌亮[18]运用同样方法成功对水产品中酚类物质进行了定量检测。超高效液相色谱法能够用于水产品酚类物质的测定,该方法不同于大多数气相和气质联用法测定衍生后的化合物,而是直接对分离富集后的酚类化合物进行测定。虽然该方法的前处理较为简单,不需要经过衍生化操作,但超高效液相色谱进行酚类化合物的测定中,针对五氯酚及其钠盐的含量检测占酚类化合物的60%以上。目前还没有采用超高效液相色谱专门针对水产品中五氯苯酚及其钠盐进行测定的研究 。
3.4 液相色谱质谱联用法
液相色谱质谱联用法测定水产品中五氯酚及其钠盐的运用比较成熟。2016 年,国家发布了《食品安全国家标准 动物源性食品中五氯酚残留量的测定液相色谱- 质 谱法》(GB 23200.92—2016)[19],该标准中采用液相色谱质谱联用法直接对水产品中的五氯酚进行测定,不同于大多数气相和气质联用法测定衍生后的化合物。李诗言等[20]对高效液相色谱仪串联质谱法测定水产品中五氯酚及其钠盐含量的方法进行了优化。优化后的前处理是将样品经过有机溶剂萃取后进入大粒径的阴离子交换小柱富集,净化浓缩。结果表明,该方法在不同水产品基质中的定量限为0.5 µg·kg-1,基质加标回收率为92.4%~102.0%,相对标准偏差为3.21%~9.15%。与标准方法相比,优化后的方法能够减少前处理所需时间,解决了蟹类水产品样品回收率偏低的问题。
4 结语
随着水产品在人们食物中占比的增加,水产品的质量越来越备受重视。五氯苯酚及其钠盐作为水产品中的禁用药物,将继续被列为监督抽检必检项目之一。快速有效地对水产品中五氯苯酚及其钠盐进行测定,将会是一直被研究的课题。衍生化反应的间接法所得产物的响应虽然较高,但是有些反应的转化率不高且前处理较为复杂,从实际操作来看,由于实验室条件的不同,有些检测实验室达不到标准或者相关文献的检测限量。直接测定法更能反映出样品中该化合物含量的真实性,具有更好的研究前景。同时,通过调整仪器的检测器等部件增加其响应的程度也是研究的一个方面。