分析熏蒸食(药)材中环氧乙烷及其代谢物 2-氯乙醇检测方案(气质联用仪)

thermoscientific 三重四极杆气质联用分析熏蒸食(药)材中环氧乙烷及其代谢物2-氯乙醇 王伟邢江涛赛默飞世尔科技(中国)有限公司 关键词 环氧乙烷2-氯乙醇 GC-MS/MS 熏蒸食(药)材 环氧乙烷是一种广谱杀菌剂，除了用于医疗制品的消毒外，还可以作为熏蒸剂，杀死食品中的昆虫和微生物等。但过量的环氧乙烷对人类存在危害，短期影响主要包括中枢神经系统的抑制和粘膜的刺激，如眼结膜。长期暴露在环氧乙烷中，即使暴露剂量很低，也会通过损害大脑和神经系统而导致神经系统紊乱。欧洲化学品管理局已将环氧乙烷分别列为第1b类(致癌性、致突变性和生殖毒性)和第3类(急性毒性)。2020年9月9日， RASFF门户网站(2020.3678)发布了一个关于来自印度的各批芝麻中未经授权的环氧乙烷(EO)残留量高达186毫克/千克的通知，此值远远超出欧盟标准规定的最大限量值。 环氧乙烷一旦与食物接触，在基质中就会发生各种反应。反应产物包括乙二醇、2-氯乙醇(2-CE)和2-溴乙醇，但是欧盟委员会标准规定只检测环氧乙烷以及代谢产物2-氯乙醇的含量，并且由于环氧乙烷挥发性极强，通常用环氧乙烷和2-氯乙醇含量的总和表示环氧乙烷的含量。经查阅环氧乙烷以及环氧乙烷与2-氯乙醇总量的检测方法有多种，最早是德国的官方标准2：在碱性条件下先将2-氯乙醇转化为环氧乙烷，再将环氧乙烷转化为碘乙醇，用GC-ECD法进行检测。随后有直接顶空气相色谱法、固相微萃取气相色谱法以及气相色谱质谱法等。 ( 欧盟委员会指定的相关检测方法：采用QuEChERS或QuOil(QuOil属于QuEChERS一种，主要用来处理高脂低水食品)前处理结合串接气质GC-MS/MS的SRM二级扫描法。 ) 本文采用赛默飞世尔科技TSQ9000串接气质对环氧乙烷及其代谢物2-氯乙醇残留量进行了探讨，方法具有操作简单，灵敏度高，精密度和准确度良好的特点。 2实验材料 2.1仪器设备与试剂 2.1.1仪器 质谱仪： Thermo ScienticTM TSQTM 9000； 气相色谱仪： Thermo ScienticTM TraceTM 1310 GC 配AI1310自动进样器； ( 色谱柱： Th e rmo ScienticTM TraceGOLD TG-WAX 30 m*0.25 mm * 0.25 pm (P/N： 26088-1420) ) 软件： Thermo ScienticTM Chromeleon7.3 2.1.2试剂 环氧乙烷标准品(浓度100mg/ml，阿尔塔，溶剂甲苯)；2-氯乙醇标准品(浓度100mg/ml，阿尔塔，溶剂甲醇)；本实验所有溶剂均由Fisher公司提供。 2.2仪器方法 气相色谱参数： 进样口温度：250℃，进样量： 1uL； 进样方式：分流进样，分流比：20：1； 扫描方式：采用T-SRM方法，具体检测离子对参数如表1所示： 载气流速：：11.0 mL/min(恒流)； 表1：两种化合物的SRM参数 升温程序： 初始温度40℃ 保持2 min， 以5C/min 升温到80℃， 以 10℃/min 升温到280℃，保持5 min； 质谱参数： 序号 中文名 英文名 保留时间(min) 母离子 子离子 CE(ev) 44 29 5 1 环氧乙烷 Ethylene oxide 1.61 44 14 20 44 28 5 80 31 5 2 2-氯乙醇 2-Chloroethanol 13.14 80 43 5 82 31 5 离子源温度：280℃； 2.3工作曲线的制备 传输线温度：240℃； 配置浓度如表2所示。 表2：乙腈中两种物质标准品配置。 序号No. 化合物 限值 储备液浓度 Level1 Level2 Level3 Level4 Level5 PeakName Limit(ug/mL) (ug/mL) (ug/mL) (ug/mL) (ug/mL) (ug/mL) (ug/mL) Ethylene oxide 0.01 10 0.005 0.05 0.2 0.5 5 2 2-Chloroethanol 0.01 10 0.005 0.05 0.2 0.5 5 2.4样品的处理 3.3线性相关系数以及重复性实验 参照欧盟法规EN：15662 QuEChERS 法对假马齿苋提取物进行前处理。称取2克样品均质，加入10毫升酸化乙腈(5%v/v乙酸/乙腈)溶液，振荡提取5分钟，离心机(>3000转)离心10分钟后，取上清液1ml用c18/PSA/MgSO，(25/25/150mg/ml提取物)分散清除油脂和脂肪酸。取适量提取物装入气相进样小瓶进行GC-MS/MS测量。 3结果与讨论 3.1标准品色谱图 采用上述仪器方法，结果表明两种物质峰形良好(见图1)。 图1EO以及2-CE标样的定量离子对色谱图 3.2进样模式选择 如果进样采取不分流模式干扰十分明显，随着分流比的加大，干扰程度逐渐降低，最后兼顾灵敏度的情况下，本实验采用的分流比为20(见图2)。 图2不同分流比下EO标样的定量离子对色谱图 按照上述仪器方法，对EO以及2-CE系列浓度标样分别进样分析，考察在0.005-5ppm浓度范围内的线性，实验结果表明外标法线性均大于0.9999(见图3)。由于内标物Ethylene oxide D4和 2-Chloroethanol D4 采购受管制无法获取，故本实验采用外标法。 图3EO以及2-CE的校正曲线 对Level3(0.2 pg/mL)标准品连续进样6针，EO以及2-CE峰面积RSD值分别为7.61%和4.60%(见图4和图5). 图4EO连续六针进样定量通道的色谱图 图52-CE连续六针进样定量通道的色谱图 3.3基质效应 本文同时考察了基质对实验结果的影响情况，图6与图7分别是浓度为0.5ppmEO和2-CE溶剂标样(前)与基质标样(后)的比较图，实验结果表明在0.5ppm浓度时基质对EO以及2-CE峰面积略有增强，不是很明显，但是主要起到改善峰形的作用，详见EO的定性离子对44>28以及2-CE的定性离子对80>43和80>31。由此可见该实验采用基质标结果更佳。 图6 0.5ppm的EO溶剂标(左)与基质标(右)的对比图 图7 0.5ppm的2-CE 溶剂标与基质标的对比图 4结论 1)采用赛默飞世尔TSQ9000 GC-MS/MS在实验中展现出极高的灵敏度和稳定性，重复进样6针0.2ppm的EO和2-CE，定量离子峰面积RSD分别为7.61%和4.6%，灵敏度和稳定性可以胜任EO以及2-CE的检测工作。同时需要指出采用内标法结果会更好。 2)出色的线性结果(两种物质R²>0.9999)为日常定量分析，提供了准确度的保证。 3)考察基质效应结果表明：与气相色谱的一般趋势不同，在气相色谱中，基质一般起到对信号增强的作用，然而本实验基质对EO和2-CE信号稍微大一些。不过，基质主要改善了这两种物质的峰形。 4)从仪器控制到报告输出，均采用变色龙CDS软件。保证数据完整性、可溯性，以及有效地进行数据管理。 thermoscientific ( 参考文献 ) https：//echa.europa.eu/de/regulations/clp/classification K.G. Jensen； Determination of ethylene oxide residues inprocessed food products by gas-liquid chromatography afterderivatization.Z. Lebensm Unters Forsch187，535-540(1988) 3]EURL-SRM-Analytical Observations Report： Analysis of EthyleneOxide and its Metabolite 2-Chloroethanol by the QuOil or theQuEChERS Method and GC-MS/MS. Version 1.1 (December 2020) Thermo FisherSCIENTIFIC 热线话ww.thermofisher.com仅用于研究目的。不可用于诊断目的。 ◎Thermo Fisher Scientific Inc. 保留所有权利。所有商标均为 Thermo Fisher Scientific Inc. 及其子公司的资产，除非另有指明。 环氧乙烷是一种广谱杀菌剂，除了用于医疗制品的消毒外，还可以作为熏蒸剂，杀死食品中的昆虫和微生物等。但过量的环氧乙烷对人类存在危害，短期影响主要包括中枢神经系统的抑制和粘膜的刺激，如眼结膜。长期暴露在环氧乙烷中，即使暴露剂量很低，也会通过损害大脑和神经系统而导致神经系统紊乱。