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摘要 [目的]采用QuEChERS前处理-气相色谱质谱（GC-MS）技术，建立不同食品基质中痕量五氯酚及其钠盐的快速检测方法。[方法]样品中加入超纯水涡旋均匀，加入1%（V/V）乙酸乙腈溶液与QuEChERS的盐包涡旋均匀，离心取上清液后，常温氮吹近干，经0.3 mol/L的碳酸鉀混匀，乙酸酐衍生，正己烷涡旋萃取，DB-5MS 色谱柱分离，GC-MS测定，外标法定量。[结果]五氯酚被衍生剂衍生成五氯苯乙酸酯，五氯酚浓度为1～50 ng/mL时，线性关系良好（R2=0.999 92），检出限为0.1 μg/kg。在3种加标浓度下，空白基质五氯酚的加标回收率控制在90%～100%。[结论]该方法的灵敏度高、选择性好，定性、定量准确，适用于不同食品基质中五氯酚及其钠盐残留的检测要求。
关键词 五氯酚;钠盐;残留量;食品基质;QuEChERS;GC-MS
Abstract [Objective]To establish a rapid detection method for trace amounts of pentachlorophenol and its sodium salt in different food matrices by using QuECHERS pretreatment-gas chromatography mass spectrometry （GC-MS） technology.[Method]Add ultrapure water to the sample and vortex uniformly， add 1% （V/V） acetic acid acetonitrile solution and QuECHERS salt packet to vortex uniformly. After centrifugation to take the supernatant， blow dry with nitrogen at room temperature.After mixing with 0.3 mol/L potassium carbonate， derivatize with acetic anhydride， vortex extraction with n-hexane， separate on DB-5MS column， determine by GC-MS， and quantify by external standard method.[Result]Pentachlorophenol was derivatized into pentachlorophenyl acetate by the derivatizing agent. When the concentration of pentachlorophenol was 1-50 ng/mL， the linear relationship was good （R2=0.999 92）. The detection limit was 0.1 μg/kg. At the three spiked concentrations， the spiked recovery rate of the blank matrix pentachlorophenol was controlled within 90% to 100%. [Conclusion]The method has high sensitivity， good selectivity， qualitative and quantitative accuracy， and it is suitable for the detection requirements of pentachlorophenol and its sodium salt residues in different food matrices.
Key words Pentachlorophenol;Sodium salt;Residual content;Food matrix;QuEChERS;GC-MS
五氯酚钠（PCP-Na）曾作为触杀型灭生性除草剂、木材及纺织品防霉剂和生物杀伤剂，应用于农业、工业和养殖业的生产过程中，然而其具有较高的化学稳定性，使其可长时间存在于环境介质中并逐渐通过食物链向动植物体内转移富集，其具有较强的“三致”（致畸、致癌、致突变）作用，以及抑制生物代谢过程中氧化磷酸化过程，而导致呼吸系统、内分泌系统、生殖系统、神经系统和血液系统的损伤。因此，其早于1991年被美国列为31种最危险物质之一[1]，并限制其使用，欧盟、新西兰、东南亚等国家及地区均将其列入禁用范围。我国农业农村部于2019年更新发布的《食品动物中禁止使用的兽药及其化合物清单》（农业农村部公告第250号）规定所有食品动物禁止使用五氯酚钠，在动物源食品中不得检出。为进一步规范食品安全监督抽检工作，《国家食品安全监督抽检实施细则（2020 年版）》明确规定了畜禽肉及其副产品检测五氯酚钠项目。
目前五氯酚及其钠盐的分析方法有气相色谱法（GC）[2-7]、气相色谱-质谱法（GC-MS）[8-11]、液相色谱法（ LC）[12-13]、液相色谱-串联质谱法（ LC-MS/MS）[14-16]和超高效液相色谱-高分辨质谱法（UPLC-HRMS）[17]、气相色谱-离子阱质谱（MSn）[18]，前处理方法有液液萃取法（LLE）[3-5，8]、固相萃取法（SPE）[12，19]、超声波萃取法、微波萃取法、加速溶剂萃取法、旋涡离心提取法，这些方法都有各自的优劣性，缺点包括前处理试剂消耗量大、操作烦琐、萃取效率低、结果回收率低等。
我国原农业部于2014年1月1日发布实施的国家标准GB 29708—2013 《食品安全国家标准 动物性食品中五氯酚钠残留量的测定 气相色谱-质谱法》作为强制检验方法，其主要采用旋涡离心提取法，但实际应用中同样存在萃取效率低、结果回收率低，以及所采用的试剂对呼吸道有明显刺激作用，化学毒性较大、对人员的安全有一定的影响。 笔者采用QuEChERS法结合气相色谱-质谱法（GC-MS）分析技术，建立不同基质食品中五氯酚及其钠盐残留量的快速检测方法，为不同基质食品中五氯酚及其钠盐残留量的风险评价提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 仪器
7890A-5975C气相色谱质谱仪（美国，安捷伦公司）;超声波清洗机（深圳市洁盟清洗设备有限公司）;3-18K高速冷冻离心机（德国Sigma公司）;手持式均质仪（上海汗诺仪器公司）;Milli-Q 超纯水器（德国默克Millipore 公司）;Autovap S60自动氮吹浓缩仪（美国ATR公司）。
1.2 试材
五氯酚标准溶液（0.997 mg/mL，溶于甲醇）购自中国计量科学研究院。无水硫酸镁（MgSO4）、乙酸酐（阿拉丁）、碳酸钾（阿拉丁）均为分析纯;甲醇、乙腈、正己烷均为色谱纯（德国默克公司）;甲酸、乙酸均为色谱纯（德国默克公司）。试验用水均为经Milli-Q 超纯水器纯化的超纯水。猪肉、猪肝、鸡肉、鱼肉、牛奶、鸡蛋样品购自当地超市和农贸市场。
1.3 标准溶液的配制
准确移取适量五氯酚标准溶液，用乙腈稀释并配制标准工作液;用乙腈-水（1∶1，V/V）配制 0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 μg/L 系列标准工作液，现用现配。移取 0.50 mL 空白样品提取液 6 份，分别置于 2 mL 离心管中，加入 200 μg/L 五氯酚钠标准溶液 0、5、10、50、100、250 μL，再加入 500、495、490、450、400、250 μL水，混匀过滤，配制 0、1.0、2.0、10.0、20.0、50.0 μg/L基质匹配标准溶液，现用现配。
1.4 样品前处理
称取5.00 g均匀样品，加入10 mL的超纯水，涡旋均匀，加入10 mL的1%（V/V）乙酸乙腈溶液与QuEChERS的萃取盐包（ 4 g硫酸镁、1 g 氯化钠、1 g柠檬酸钠、 0.5 g柠檬酸氢二钠），涡旋均匀，离心取上清液于15 mL离心管，45 ℃氮吹近干。
在上述离心管加入5.0 mL 0.3 mol/L的K2CO3，混匀后加入0.50 mL乙酸酐涡旋均匀（样品油脂含量过高时可加入5 mL正己烷涡旋均匀后离心，去除上层有机相再加入乙酸酐衍生处理），再加入0.5 mL的正己烷溶液，涡旋衍生，离心取上清液，上GC-MS测试。
1.5 色谱和质谱条件
DB-5MS 色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;进样口温度220 ℃;程序性升温：初始温度140 ℃保持2 min，以30 ℃/min 升至 200 ℃，保持6 min，50 ℃/min 升至 280 ℃保持5 min，后运行5 min。载气：氦气，纯度 >99.999%;流速1.0 mL/min;进样方式为不分流进样;进样体积2 μL。
2 结果与分析
2.1 质谱条件
五氯酚是一种氯代酚类物质，为酸性化合物，遇酸析出五氯酚结晶，常温下不易挥发。光照下迅速分解，脱出氯化氢，性质相对不稳定，弱碱性介质下加入乙酸酐衍生为五氯苯乙酸酯[（2，3，4，5，6-pentachlorophenyl）acetate]，稳定性好，且在DB-5MS柱上可以获得较好的基质分离。作为五氯酚衍生物的五氯苯乙酸酯主要特征离子为308、237、165、130，结合保留时间可进行准确的定性定量。
质谱离子化方式：EI电离源，正离子模式;离子源温度230 ℃;四级杆温度150 ℃;传输线温度250 ℃;溶剂延迟时间7 min;质谱采集数据采用全扫描与选择离子扫描模式，扫描范围为43～350;电子倍增管电压1 829.518 mV。五氯酚衍生物含量为1 μg/L时，质谱如图1;信噪比检测如图2，由仪器信噪比检测结果可知RMS S/N为12.6>3，符合GB/T 35655—2017《化学分析方法验证确认和内部质量控制实施指南 色谱分析》信噪比法要求，故该点可定义为检出限点。
2.2 标准曲线与线性范围
按“1.5”的条件依次测定衍生后的标准工作液0、1.0、2.0、10.0、20.0、50.0 μg/L，绘制标准工作曲线，建立回归方程，以五氯酚（PCP）衍生后产物五氯酚乙酸酯（PCP-OAC）的浓度（ng/mL，X）与其所得峰面积（Y）绘制标准曲线（图3），其回归方程为Y=110.6X+94.0（R2=0.999 92），表明五氯酚浓度在1～50 ng/mL，气相色谱-质谱测定线性良好，此曲线可用于准确定量。
2.3 衍生条件
五氯酚的酸度常数（Kpa）为4.93，当溶液的 pH>4.93 时，一部分五氯酚以离子态存在。五氯酚钠易溶于水，加酸酸化至 pH 6.6～6.8时全部析出为五氯酚，分子态的五氯酚难溶于水，溶于大多数有机溶剂，在乙腈中加入乙酸溶液能降低溶液pH，使五氯酚以分子态存在，起到分散溶解分离的作用，从而提高萃取效率。后期衍生加入5.0 mL 0.3 mol/L K2CO3能有效调节衍生体系pH，使目标物以离子态存在于溶液中，保证衍生反应完全。不同濃度五氯酚与衍生剂用量，试验结果所得回收率见表1。
由表1可知，对于五氯酚浓度较低的样品，衍生剂含量加入量并不会对检测结果造成影响，五氯酚浓度在10.0～100.0 ng/mL、衍生乙酸酐加入量在500～1 000 μL时，回收率在90%～100%，五氯酚测试结果接近理论含量。由于乙酸酐属于易制毒试剂，在回收率符合要求的情况下，可在保证衍生效率前提下选择较少加入量的500 μL。
2.4 衍生介质
五氯酚常规衍生介质为碳酸钾溶液，其中碳酸钾作为强碱弱酸盐，其pH随浓度增加而变大，如表2所示。 由表2可知，在衍生剂使用量为500 μL的情况下，使用衍生介质浓度为0.30 mol/L时，测得样品中五氯酚的回收率最高，符合试验要求，因此采用的衍生介质浓度为0.30 mol/L。
2.5 实际样品分析
分别从超市和农贸市场购买猪肉样本50份、猪肝样本30份、鸡肉样本50份、鱼肉样本20份、牛奶样本10份、鸡蛋样本20份，按该研究的方法进行分析，结果发现（表3），其中1份猪肉样本和1份鸡肉样本检出五氯酚，猪肝样本、鱼肉样本、牛奶、鸡蛋样本均未检出五氯酚。
3 结论
该研究建立了 QuEChERS-GC-MS 测定动物源食品中痕量五氯酚及其钠盐的分析方法，五氯酚被衍生剂衍生成五氯苯乙酸酯，五氯酚浓度为1～50 ng/mL时，线性关系良好（R2=0.999 92），检出限为0.1 μg/kg。在3种加标浓度下，空白基质五氯酚的加标回收率控制在90%～100%。该方法法操作简单、环保、快速准确，技术指标满足残留分析及法规要求。
参考文献
[1]Anonymous.US Environmental Protection Agency-Synthetic Organic Chemicals and Inorganic Chemicals：Monitoring for unregulated contaminants[J].Federal register，1991，56：3526-3597.
[2]NEIDERT E，SASCHENBRECKER P W，PATTERSON J R.Detection and occurrence of pentachlorophenol residues in chicken liver and fat[J].Journal of environmental science and health，Part B，1984，19（7）：579-592.
[3]蔡灏兢，陈广银，夏飞.柱前衍生化-固相萃取-气相色谱法快速测定水中五氯酚[J].环境监控与预警，2018，10（5）：22-25.
[4]蒋小良，刘敏慧，徐正华，等.皮革及皮革制品中五氯苯酚分析测定方法的比较[J].皮革与化工，2016，33（4）：12-16.
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关键词 五氯酚;钠盐;残留量;食品基质;QuEChERS;GC-MS
Abstract [Objective]To establish a rapid detection method for trace amounts of pentachlorophenol and its sodium salt in different food matrices by using QuECHERS pretreatment-gas chromatography mass spectrometry （GC-MS） technology.[Method]Add ultrapure water to the sample and vortex uniformly， add 1% （V/V） acetic acid acetonitrile solution and QuECHERS salt packet to vortex uniformly. After centrifugation to take the supernatant， blow dry with nitrogen at room temperature.After mixing with 0.3 mol/L potassium carbonate， derivatize with acetic anhydride， vortex extraction with n-hexane， separate on DB-5MS column， determine by GC-MS， and quantify by external standard method.[Result]Pentachlorophenol was derivatized into pentachlorophenyl acetate by the derivatizing agent. When the concentration of pentachlorophenol was 1-50 ng/mL， the linear relationship was good （R2=0.999 92）. The detection limit was 0.1 μg/kg. At the three spiked concentrations， the spiked recovery rate of the blank matrix pentachlorophenol was controlled within 90% to 100%. [Conclusion]The method has high sensitivity， good selectivity， qualitative and quantitative accuracy， and it is suitable for the detection requirements of pentachlorophenol and its sodium salt residues in different food matrices.
Key words Pentachlorophenol;Sodium salt;Residual content;Food matrix;QuEChERS;GC-MS
五氯酚钠（PCP-Na）曾作为触杀型灭生性除草剂、木材及纺织品防霉剂和生物杀伤剂，应用于农业、工业和养殖业的生产过程中，然而其具有较高的化学稳定性，使其可长时间存在于环境介质中并逐渐通过食物链向动植物体内转移富集，其具有较强的“三致”（致畸、致癌、致突变）作用，以及抑制生物代谢过程中氧化磷酸化过程，而导致呼吸系统、内分泌系统、生殖系统、神经系统和血液系统的损伤。因此，其早于1991年被美国列为31种最危险物质之一[1]，并限制其使用，欧盟、新西兰、东南亚等国家及地区均将其列入禁用范围。我国农业农村部于2019年更新发布的《食品动物中禁止使用的兽药及其化合物清单》（农业农村部公告第250号）规定所有食品动物禁止使用五氯酚钠，在动物源食品中不得检出。为进一步规范食品安全监督抽检工作，《国家食品安全监督抽检实施细则（2020 年版）》明确规定了畜禽肉及其副产品检测五氯酚钠项目。
目前五氯酚及其钠盐的分析方法有气相色谱法（GC）[2-7]、气相色谱-质谱法（GC-MS）[8-11]、液相色谱法（ LC）[12-13]、液相色谱-串联质谱法（ LC-MS/MS）[14-16]和超高效液相色谱-高分辨质谱法（UPLC-HRMS）[17]、气相色谱-离子阱质谱（MSn）[18]，前处理方法有液液萃取法（LLE）[3-5，8]、固相萃取法（SPE）[12，19]、超声波萃取法、微波萃取法、加速溶剂萃取法、旋涡离心提取法，这些方法都有各自的优劣性，缺点包括前处理试剂消耗量大、操作烦琐、萃取效率低、结果回收率低等。
我国原农业部于2014年1月1日发布实施的国家标准GB 29708—2013 《食品安全国家标准 动物性食品中五氯酚钠残留量的测定 气相色谱-质谱法》作为强制检验方法，其主要采用旋涡离心提取法，但实际应用中同样存在萃取效率低、结果回收率低，以及所采用的试剂对呼吸道有明显刺激作用，化学毒性较大、对人员的安全有一定的影响。 笔者采用QuEChERS法结合气相色谱-质谱法（GC-MS）分析技术，建立不同基质食品中五氯酚及其钠盐残留量的快速检测方法，为不同基质食品中五氯酚及其钠盐残留量的风险评价提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 仪器
7890A-5975C气相色谱质谱仪（美国，安捷伦公司）;超声波清洗机（深圳市洁盟清洗设备有限公司）;3-18K高速冷冻离心机（德国Sigma公司）;手持式均质仪（上海汗诺仪器公司）;Milli-Q 超纯水器（德国默克Millipore 公司）;Autovap S60自动氮吹浓缩仪（美国ATR公司）。
1.2 试材
五氯酚标准溶液（0.997 mg/mL，溶于甲醇）购自中国计量科学研究院。无水硫酸镁（MgSO4）、乙酸酐（阿拉丁）、碳酸钾（阿拉丁）均为分析纯;甲醇、乙腈、正己烷均为色谱纯（德国默克公司）;甲酸、乙酸均为色谱纯（德国默克公司）。试验用水均为经Milli-Q 超纯水器纯化的超纯水。猪肉、猪肝、鸡肉、鱼肉、牛奶、鸡蛋样品购自当地超市和农贸市场。
1.3 标准溶液的配制
准确移取适量五氯酚标准溶液，用乙腈稀释并配制标准工作液;用乙腈-水（1∶1，V/V）配制 0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 μg/L 系列标准工作液，现用现配。移取 0.50 mL 空白样品提取液 6 份，分别置于 2 mL 离心管中，加入 200 μg/L 五氯酚钠标准溶液 0、5、10、50、100、250 μL，再加入 500、495、490、450、400、250 μL水，混匀过滤，配制 0、1.0、2.0、10.0、20.0、50.0 μg/L基质匹配标准溶液，现用现配。
1.4 样品前处理
称取5.00 g均匀样品，加入10 mL的超纯水，涡旋均匀，加入10 mL的1%（V/V）乙酸乙腈溶液与QuEChERS的萃取盐包（ 4 g硫酸镁、1 g 氯化钠、1 g柠檬酸钠、 0.5 g柠檬酸氢二钠），涡旋均匀，离心取上清液于15 mL离心管，45 ℃氮吹近干。
在上述离心管加入5.0 mL 0.3 mol/L的K2CO3，混匀后加入0.50 mL乙酸酐涡旋均匀（样品油脂含量过高时可加入5 mL正己烷涡旋均匀后离心，去除上层有机相再加入乙酸酐衍生处理），再加入0.5 mL的正己烷溶液，涡旋衍生，离心取上清液，上GC-MS测试。
1.5 色谱和质谱条件
DB-5MS 色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;进样口温度220 ℃;程序性升温：初始温度140 ℃保持2 min，以30 ℃/min 升至 200 ℃，保持6 min，50 ℃/min 升至 280 ℃保持5 min，后运行5 min。载气：氦气，纯度 >99.999%;流速1.0 mL/min;进样方式为不分流进样;进样体积2 μL。
2 结果与分析
2.1 质谱条件
五氯酚是一种氯代酚类物质，为酸性化合物，遇酸析出五氯酚结晶，常温下不易挥发。光照下迅速分解，脱出氯化氢，性质相对不稳定，弱碱性介质下加入乙酸酐衍生为五氯苯乙酸酯[（2，3，4，5，6-pentachlorophenyl）acetate]，稳定性好，且在DB-5MS柱上可以获得较好的基质分离。作为五氯酚衍生物的五氯苯乙酸酯主要特征离子为308、237、165、130，结合保留时间可进行准确的定性定量。
质谱离子化方式：EI电离源，正离子模式;离子源温度230 ℃;四级杆温度150 ℃;传输线温度250 ℃;溶剂延迟时间7 min;质谱采集数据采用全扫描与选择离子扫描模式，扫描范围为43～350;电子倍增管电压1 829.518 mV。五氯酚衍生物含量为1 μg/L时，质谱如图1;信噪比检测如图2，由仪器信噪比检测结果可知RMS S/N为12.6>3，符合GB/T 35655—2017《化学分析方法验证确认和内部质量控制实施指南 色谱分析》信噪比法要求，故该点可定义为检出限点。
2.2 标准曲线与线性范围
按“1.5”的条件依次测定衍生后的标准工作液0、1.0、2.0、10.0、20.0、50.0 μg/L，绘制标准工作曲线，建立回归方程，以五氯酚（PCP）衍生后产物五氯酚乙酸酯（PCP-OAC）的浓度（ng/mL，X）与其所得峰面积（Y）绘制标准曲线（图3），其回归方程为Y=110.6X+94.0（R2=0.999 92），表明五氯酚浓度在1～50 ng/mL，气相色谱-质谱测定线性良好，此曲线可用于准确定量。
2.3 衍生条件
五氯酚的酸度常数（Kpa）为4.93，当溶液的 pH>4.93 时，一部分五氯酚以离子态存在。五氯酚钠易溶于水，加酸酸化至 pH 6.6～6.8时全部析出为五氯酚，分子态的五氯酚难溶于水，溶于大多数有机溶剂，在乙腈中加入乙酸溶液能降低溶液pH，使五氯酚以分子态存在，起到分散溶解分离的作用，从而提高萃取效率。后期衍生加入5.0 mL 0.3 mol/L K2CO3能有效调节衍生体系pH，使目标物以离子态存在于溶液中，保证衍生反应完全。不同濃度五氯酚与衍生剂用量，试验结果所得回收率见表1。
由表1可知，对于五氯酚浓度较低的样品，衍生剂含量加入量并不会对检测结果造成影响，五氯酚浓度在10.0～100.0 ng/mL、衍生乙酸酐加入量在500～1 000 μL时，回收率在90%～100%，五氯酚测试结果接近理论含量。由于乙酸酐属于易制毒试剂，在回收率符合要求的情况下，可在保证衍生效率前提下选择较少加入量的500 μL。
2.4 衍生介质
五氯酚常规衍生介质为碳酸钾溶液，其中碳酸钾作为强碱弱酸盐，其pH随浓度增加而变大，如表2所示。 由表2可知，在衍生剂使用量为500 μL的情况下，使用衍生介质浓度为0.30 mol/L时，测得样品中五氯酚的回收率最高，符合试验要求，因此采用的衍生介质浓度为0.30 mol/L。
2.5 实际样品分析
分别从超市和农贸市场购买猪肉样本50份、猪肝样本30份、鸡肉样本50份、鱼肉样本20份、牛奶样本10份、鸡蛋样本20份，按该研究的方法进行分析，结果发现（表3），其中1份猪肉样本和1份鸡肉样本检出五氯酚，猪肝样本、鱼肉样本、牛奶、鸡蛋样本均未检出五氯酚。
3 结论
该研究建立了 QuEChERS-GC-MS 测定动物源食品中痕量五氯酚及其钠盐的分析方法，五氯酚被衍生剂衍生成五氯苯乙酸酯，五氯酚浓度为1～50 ng/mL时，线性关系良好（R2=0.999 92），检出限为0.1 μg/kg。在3种加标浓度下，空白基质五氯酚的加标回收率控制在90%～100%。该方法法操作简单、环保、快速准确，技术指标满足残留分析及法规要求。
参考文献
[1]Anonymous.US Environmental Protection Agency-Synthetic Organic Chemicals and Inorganic Chemicals：Monitoring for unregulated contaminants[J].Federal register，1991，56：3526-3597.
[2]NEIDERT E，SASCHENBRECKER P W，PATTERSON J R.Detection and occurrence of pentachlorophenol residues in chicken liver and fat[J].Journal of environmental science and health，Part B，1984，19（7）：579-592.
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