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UPLC-MS/MS方法用于HBCDDs和TBBPA的定量分析及其在食品中痕量检测的可靠性研究

期刊:journal of food measurement and characterizationDOI:10.1007/s11694-025-03166-0

这篇文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告内容:


1. 研究作者及发表信息
本研究由德国联邦风险评估研究所(German Federal Institute for Risk Assessment)的Konstantin Simon、Tobias Böhm、Christina Radach、Linda Uhr、Anja Lüth、Caroline Gödecke-Röber及Corinna Kürbis共同完成,发表于Journal of Food Measurement and Characterization(2025年,第19卷,3122-3134页)。

2. 学术背景
本研究属于食品污染物分析领域,聚焦于溴化阻燃剂(Brominated Flame Retardants, BFRs)在食品中的痕量检测。BFRs(如六溴环十二烷HBCDDs和四溴双酚A TBBPA)因具有环境持久性、生物累积性及潜在毒性,被列为《斯德哥尔摩公约》管控的持久性有机污染物(POPs)。尽管欧盟已限制HBCDDs的使用,但其在环境中的残留仍可能通过食物链进入人体。现有检测方法存在耗时长、成本高、灵敏度不足等问题,因此本研究旨在开发一种高效、低成本、高灵敏度的UPLC-MS/MS(超高效液相色谱-串联质谱)方法,用于多种食品基质中HBCDDs和TBBPA的定量分析。

3. 研究流程与方法
研究分为以下关键步骤:

(1)样品制备
- 研究对象:涵盖鱼类(梭鲈)、肉类(牛肉)、食用油(橄榄油)及昆虫粉末(如黄粉虫、蟋蟀)等16种食品基质(表1)。
- 前处理:固体样品经冷冻干燥后研磨,与无水硫酸钠混合脱水;油类样品直接处理。

(2)提取与净化
- 创新性柱层析:采用硫酸硅胶柱(含44%和22%硫酸的硅胶组合)一步完成提取与净化,替代传统耗时步骤(如索氏提取、凝胶渗透色谱)。
- 脂肪负载能力测试:验证柱层析对高脂样品的适用性(如橄榄油负载量可达10.85 g,回收率98-110%)。

(3)UPLC-MS/MS分析
- 色谱条件:Zorbax Eclipse Plus C18色谱柱(2.1×50 mm, 1.8 μm),流动相为甲醇-水(75:25)和乙腈,梯度洗脱10.5分钟。
- 质谱参数:负离子模式电喷雾电离(ESI-),多反应监测(MRM)优化碰撞能量(CE)和加速电压(CAV),实现α-、β-、γ-HBCDD及TBBPA的基线分离(图4)。

(4)方法验证
- 线性范围:HBCDDs(0.1–10.0 ng/mL)、TBBPA(1–50 ng/mL),R²>0.999。
- 灵敏度:检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别达0.003–0.046 μg/kg和0.009–0.147 μg/kg,满足欧盟要求(HBCDDs≤0.01 μg/kg)。
- 准确性与精密度:加标回收率89.7–118.6%,重复性RSD≤9.46%。

4. 主要结果
- 方法性能:在昆虫粉、鱼类和橄榄油中验证了线性、准确性、精密度及回收率(表3-5)。
- 实际应用:成功参与欧盟参考实验室(EURL POPs)的能力验证测试(PTs),Z评分均(表6),证明方法稳健性。
- 昆虫样品检测:在亚洲蟋蟀粉中检出α-HBCDD(0.04 μg/kg),昆虫粪便肥料中HBCDDs含量显著较高(γ-HBCDD达2.81 μg/kg),提示污染物可能通过排泄而非生物累积进入食物链(表7)。

5. 结论与价值
- 科学价值:首次将硫酸硅胶柱层析与UPLC-MS/MS联用,简化前处理流程(8样本/5小时),为POPs监测提供高效方案。
- 应用价值:适用于官方食品管控,尤其对新兴食品(如昆虫蛋白)的污染物风险评估具有指导意义。

6. 研究亮点
- 方法创新:一步柱层析法显著降低成本与时间,且兼容高脂基质。
- 灵敏度突破:LOQ低于欧盟限值,可检测极痕量污染物。
- 多基质验证:覆盖传统(鱼、油)与新兴(昆虫)食品,拓展方法适用性。

7. 其他发现
- 脂肪类型影响:富含不饱和脂肪酸的鱼油更易通过柱层析,而饱和脂肪酸为主的椰子油易导致柱过载(图3b),为方法优化提供依据。


此报告完整呈现了研究的背景、方法、结果与价值,可供研究人员快速把握该研究的创新点与应用潜力。

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