四乙基硼酸钠衍生-气相色谱-串联质谱法测定葡萄酒及黄酒中不同形态的锡*

刘裕婷，张志荣，王玉江，杨大鹏，李 洁△，张 晶

(1.北京市丰台区疾病预防控制中心 100071；2.北京市疾病预防控制中心 100013)

有机锡化合物是由于人为因素大量进入水环境和食物链的毒性最大的化学品之一，是典型的内分泌干扰物(EEDs)，可通过食物链进行富集，对人类的健康造成威胁[1-3]。它们主要用于塑料制品的稳定剂、船舶油漆的防污剂、工业催化剂、农林杀虫杀菌剂(二丁基锡、三丁基锡)、木材的防腐剂及船舶防螺涂料(TBT)等[4]。各种有机锡化合物的毒性与其化学结构密不可分，因而有效分析各种有机锡的形态是控制污染的重要前提[5]。目前国内仅有少量文献报道了酒类饮料中有机锡化合物的分析方法，包括顶空气相色谱法、气相色谱-串联质谱法、高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法、高效液相色谱-串联质谱法等[6-10]。有关食品中有机锡的形态分析方法的文献报道较少，并且检测的有机锡化合物的种类有限[11]。本研究选择四乙基硼酸钠进行衍生，气相色谱-串联质谱法测定葡萄酒及黄酒中8种有机锡化合物。

1 材料与方法

1.1材料 葡萄酒、黄酒于市场购置。

1.2仪器与试剂 气相色谱串联三重四级杆质谱仪(Scion456-GC TQ，布鲁克公司)；涡旋振荡器(Multi Reax，德国海道夫)；真空浓缩仪(miVac，英国Genevac)；高速离心机(Brofuge primo R，Thermo公司)；纯水机(Milli-Q，美国MILLIPORE公司)；Dispersive SPE小柱(2 mL，安捷伦，5982-5321)，出厂序列号6254556-04；0.22 μmol/L有机相滤膜(尼龙66，津腾)有机锡混合标准溶液(1 000 mg/L，甲醇为介质，美国o2si)：二丁基二氯化锡(DBT)，二正丙基二氯化锡(DProT)，三丁基氯化锡(TBT)，三环己基氯化锡(TcyT)，三辛基氯化锡(TOT)，四丁基锡(TeBT)，二苯基二氯化锡(DPT)，三苯基氯化锡(TPT)；乙酸乙酯(色谱纯，Dikma)；正己烷(色谱纯，Dikma)；四乙基硼酸钠(98%，美国Strem Chemicals公司)；乙酸钠(>99%，德国Sigma-Aldrich)；乙酸(99.8%，J&K)；氯化钠(分析纯，国药集团有限公司)；超纯水(电阻率18.2 MΩ·cm)。

1.3方法 采用乙酸乙酯提取，四乙基硼酸钠衍生，QuECheRS方法净化，经BRUKER BR-5 ms(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色谱柱分离，采用三重四级杆串联质谱的选择反应监测模式检测，外标法定量。

1.3.1气相色谱-串联质谱仪条件 (1)气相色谱条件。色谱柱：BRUKER BR-5 ms，30 m×0.25 mm(内径)×0.25 μm(膜厚)。程序升温：60 ℃保持1 min；10 ℃/min升至100 ℃，保持1 min；20 ℃/min升至300 ℃保持5 min。进样口温度：275 ℃；进样量：1 μL，不分流进样；载气：氦气，纯度大于99.999%，流速：1 mL/min。(2)质谱条件。电离方式：EI；电离能量：70 eV；传输线温度：250 ℃；离子源温度：200 ℃；质谱扫描方式：多反应离子监测(MRM)。见表1。

1.3.2样品前处理 (1)提取：准确吸取试样10 mL，加入氯化钠2 g，摇匀。向试样中加入20 mL乙酸乙酯，在水平振荡器上振荡30 min，8 000 r/min离心5 min，吸取上乙酸乙酯层，于真空浓缩仪上浓缩至近干，加入1 mL甲醇溶解残留物，待衍生。(2)衍生：向上述提取溶液中加入5 mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH=4.5)，0.5 mL四乙基硼酸钠溶液(2%)，2 mL正己烷，混匀，在水平振荡器上振荡40 min，8 000 r/min离心5 min，上层正己烷层待净化。(3)净化：取上述正己烷层于Dispersive SPE小柱中，振摇1 min，10 000 r/min离心5 min，取上层清液过0.22 μm滤膜，供气相色谱-串联质谱仪测定。

1.3.3标准曲线的衍生化 分别取不同浓度的标准溶液1.00 mL，加入5 mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH=4.5)，0.5 mL四乙基硼酸钠溶液(2%)，2 mL正己烷，混匀，在水平振荡器上振荡40 min，8 000 r/min离心5 min，取上层正己烷层，供气相色谱-串联质谱仪测定。

表1 8种有机锡化合物保留时间和质谱参数

注：*定量离子对

2 结 果

2.1色谱质谱行为 在1.3.1中的色谱、质谱条件下，测定8种有机锡化合物的总离子图，见图1。

图1 8种有机锡化合物的总离子流图(0.5 μg/mL)

2.2方法线性及检出限 根据本方法优化的衍生条件及仪器条件，对8种混合标准工作溶液进行测定，在0.01～0.50 μg/mL内，8种有机锡化合物线性良好，相关系数均大于0.99。在葡萄酒及黄酒基质中，以3倍信噪比(S/N=3)所对应的目标物浓度为其检出限，得到8种有机锡化合物的检出限分别为： DProT 0.2 μg/L；DBT 0.2 μg/L；TBT 1.0 μg/L；TeBT 1.0 μg/L；DPT 2.0 μg/L；TPT 0.2 μg/L；TcyT 0.4 μg/L；TOT 2.0 μg/L。

2.3准确度和精密度实验 分别准确量取10.0 mL葡萄酒及黄酒各6份，在样品中加入适量标准溶液并计算出各有机锡化合物的6次加标测定的平均回收率；同时考察了方法的精密度，见表2，相对标准偏差(RSD)小于15%。

表2 8种有机锡化合物的加标回收率和相对标准偏差(n=6)

2.4实际样品的测定 采用本方法测定了市售的5件葡萄酒及22件黄酒。8种有机锡化合物在葡萄酒中均未检出，黄酒中有8件检出DBT，2件检出DProT，检出水平见表3。

表3 黄酒样品分析结果(μg/L)

注：ND表示未检出

3 讨 论

有机锡化合物极性大，沸点高，不能直接用气相色谱分离，必须先衍生化。而四乙基硼酸钠衍生的优点是衍生反应能在水相中直接进行，且乙基化形成的衍生物很稳定。在反应溶液中可以实现萃取与衍生同步进行，节省了样品前处理时间。反应溶液的pH值对衍生效果的影响较大。据文献报道,有机锡化合物衍生反应的最佳pH为4～6，当缓冲液pH<2时，四乙基硼酸钠易转化为四乙硼酸钠，影响被测物质的乙基化效率，缓冲液的pH值大于7时，会形成羟基化合物。醋酸盐缓冲体系缓冲能力强，对pH敏感的有机锡化合物有较高回收率，稳定性好，有利于目标物质乙基化。甲酸-乙腈[12]、盐酸-甲醇[13]、二氯甲烷[14-15]、乙酸乙酯、正己烷[16-17]，盐酸-甲醇、二氯甲烷作为提取试剂，样品与有机溶剂分层效果不佳，无法吸取上层清液进行后续实验。而甲酸-乙腈对TcyT、TOT、TeBT的提取效率很差，做加标回收实验时，这3种有机锡化合物回收率很低，无法达到实验要求[18]。正己烷相比较乙酸乙酯对8种有机锡化合物的提取效率差[19]。乙酸乙酯作为提取试剂，分层最明显，对同时提取8种有机锡化合物的效率最高。QuECheRS方法的净化剂种类有很多，不同的净化剂发挥不同的作用[20]。PSA主要用于吸附样品中的糖类和有机酸等弱酸性成分，GCB用于去除样品中的色素，而HC-C18对去除样品中的蛋白质和脂类成分有较好的效果[15]。本实验测定的样品为葡萄酒、黄酒，样品基质比较简单、干净，没有脂肪、蛋白质等杂质干扰目标化合物测定，实验选用PSA 类型QuECheRS小柱净化样品，操作方便简单，适合批量样品测定，适宜推广使用。

与国家标准方法GB5009.215-2016相比较，本文采用的四乙基硼酸钠衍生法前处理简单，可以直接在水溶液中进行衍生，净化步骤简单、易操作，而国标使用的格林试剂衍生法，对衍生条件要求严苛，需在完全无水的条件下衍生，并且净化过程操作相当繁琐，不适用于大批量样品的测定。同时，本方法采用气相色谱-串联质谱仪作为检测仪器，相比较于国标方法的气相色谱法，本法灵敏度大大提高，且对于复杂基质的样品分析更为有利。