LC-MS/MS 检测乳粉中的双酚A

双酚A(BPA)，即2,2- 二(4- 羟基苯基)丙烷，是生产塑料的主要原料之一，也被大量用于食品、饮料包装的加工。由于BPA 能从食品金属包装的塑料内层浸出，因此与之接触可能带来的潜在危害备受人们关注。研究表明，摄入较高剂量的双酚A 可导致心脏病、糖尿病和肝酵素过高;而婴儿接触极低浓度的BPA 也可能受到伤害。美国环保署规定BPA 的最高摄入量不得超过50 μg/kg/ 天。目前，测定食品中的BPA含量主要应用液相色谱- 质谱(LC-MS)联用技术。

图1. 2,2- 二（4- 羟基苯基）丙烷，俗称
双酚A（BPA）。

测定罐装婴儿配方奶粉中的BPA含量，其样品前处理需进行复杂的萃取步骤，如固相萃取、溶剂萃取和微萃取技术，同时还需使用合适的溶剂进行浓缩和制备样品。不仅耗时较长，人工操作的误差也会导致结果不稳定。

研究人员在负离子大气压化学电离(APCI) 模式下， 采用氘化内标物(BPA-d16)开发了一种测定乳粉中BPA 含量的LC-MS/MS 方法，该方法采用了自动样品前处理技术，全程历时约6 min。

检测双酚A 的实验

样品前处理

用于制备空白、QC 和标样的婴儿配方奶粉购自马萨诸塞州当地超市，瓶盖涂有低密度聚乙烯，瓶身材料为聚酯纤维;BPA 和BPA-d16 购自密苏里州圣路易斯;稀释液(AmAcACN 溶液)为含3% 醋酸铵的乙腈- 水(70:30，v/v)溶液;使用AmAcACN 溶液配制BPA工作液，浓度为10 μg/ml。

配制婴儿配方奶粉溶液，在1 g 婴儿配方奶粉中加入10 ml AmAcACN溶液， 并在10000 RPM 转速下离心30 min。取上清液稀释配制成一系列浓度的BPA 标样和QC 标样，分别加入25 ng/ml 的BPA-d16 内标物。标样浓度范围为0.78~1000 ng/ml, 进样体积为25 μl。

实验方法

萃取液的净化通过在TLX-1 LC 系统上运行TurboFlowTM 方法来完成，萃取柱为TurboFlowCyclone P 聚合物柱。在上样步骤中，大分子直接进入废液中，目标分析物则进入萃取柱中。用有机溶剂洗脱进入到HypersilGOLD aQ 封端硅胶C18 反相色谱柱中，通过梯度洗脱进入到带有APCI 源的TSQ VantageTM MS中。在负离子电离化模式下，监测BPA母离子m/z 227>133 和212 的高分辨率选择反应监测(H-SRM)离子对。BPA的子离子133 m/z 用于定量分析， 子离子212 m/z 用于验证。由于BPA-d16在水中会转化成BPA-d14(MW 242)，BPA-d16 监测的是母离子m/z 241>223的H-SRM 离子对。LC-MS/MS 方法的总运行时间为5.6 min。

图2. 浓度为LLOQ 0.78 ng/ml（左）和ULOQ 100 ng/ml（右）的 BPA H-SRM m/z 133 离子对（上）和BPA-d16（下）的色谱图对比。

图3. 基于BPA 标样与内标BPA-d16 峰面 积比值的BPA 线性回归曲线。

图4. 婴儿配方奶粉基体中预空白（左）和后高空白（右）的BPA H-SRM m/z 133 离子对（上）和BPA-d16（下）的色谱图对比。

图5. 基体加标12.5 ng/ml （A），水加标12.5 ng/ml （B），基体加标25 ng/ml （C） 和水加标25 ng/ml （D）样品中的BPA H-SRM m/z 133 离子对（上）和 BPA-d16（下）的色谱图 对比。

■ AriaTMTLX-1 系统参数

TurboFlow Cyclone P 色谱柱(0.5×50 mm);Hypersil GOLDTM aQ(4×50 mm，3 μm 粒径)。

■ 上样泵流动相

流动相A，10 mM 碳酸氢铵pH10 ;流动相B，含0.1% 甲酸的乙腈溶液;流动相C，丙酮：乙腈：异丙醇(20:40:40 )。

■ 洗脱泵流动相

流动相A ：水;流动相B ：甲醇。MS 分析在TSQ Vantage 三重四极杆质谱上进行，MS 条件如表1 所示。整个实验由Aria 操作软件1.6.2 控制，采用Xcalibur 2.0.7 SP1 数据系统软件扣除背景后，用LCQUAN 2.5.6 定量软件进行数据处理。

表1. 质谱参数

结果与讨论

由于BPA 存在于空气(2~208 ng/m3)、灰尘(0.2~199 ng/g)、水(5~320 ng/L)等各种来源中，因此很难在实验室获得真正的BPA 空白。为此，研究人员使用XcaliburTM 系统的内置软件扣除所有定量数据中的标准双空白峰。BPA 和BPA-d16在定量检出下限(LLOQ，0.78 ng/ml)和上限(ULOQ，100 ng/ml)浓度下的色谱图见图2。应用LCQUANTM2.5.6 数据定量软件处理数据，BPA 的基体匹配校准曲线在2 个数量级浓度范围内为线性，相关系数r2=0.9921(见图3)。校准曲线上LLOQ 浓度点的%CVs(n=3)小于20%，其他数据点小于10%。预空白和后高空白(扣除前)的对比说明其区别可以忽略(见图4)。基体的干扰通过比较相同浓度BPA 加标到基体和水中的色谱图进行评估，12.5 ng/ml 和25 ng/ml 浓度下的对比如图5 所示，由此判断基体的干扰是很小的。

小结

本文介绍了一种快速、灵敏且样品前处理自动化的LC-MS/MS 方法，能够筛选、测定婴儿配方奶粉中浓度为7.80 μg/kg(ppb)干奶粉(检出限)的BPA，并定量测定浓度为31.3 μg/kg(ppb)干奶粉(LLOQ)的BPA(背景调节后)。与离线液/ 液或固相萃取相比，TurboFlow 在线样品前处理技术更卓越、快速。此外，LC-MS/MS 方法的运行时间仅为5.6 min，且样品通量在AriaTLX-2(或TLX-4)系统上还能提高。

来源：实验与分析