《Separations》：Matrix-Compatible APGC-MS/MS for Trace Determination of Legacy and Novel Brominated Flame Retardants in Complex Food Matrices
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随着对多种传统溴代阻燃剂（BFRs）的法规限制日益严格，替代性和新型溴代阻燃剂（NBFRs）在商业应用中的使用不断增长，这引发了对其在食物链中存在的新的关注。然而，由于严重的基质干扰、低残留浓度，以及高溴代化合物不利的色谱和电离行为，在富含脂质和蛋白质的食品中
随着对多种传统溴代阻燃剂（BFRs）的法规限制日益严格，替代性和新型溴代阻燃剂（NBFRs）在商业应用中的使用不断增长，这引发了对其在食物链中存在的新的关注。然而，由于严重的基质干扰、低残留浓度，以及高溴代化合物不利的色谱和电离行为，在富含脂质和蛋白质的食品中对它们进行痕量测定仍然是一个分析难题。在本研究中，研究人员开发并验证了一种软电离大气压气相色谱–串联质谱法（APGC-MS/MS）方法，用于同时测定15种传统和新型溴代阻燃剂，包括TBECH、TBCO、PBEB、PBT、HBB、DPTE、EHTBB、TBBPA、TBPH、HCDBCO、α-HBCD、BTBPE、TBBPA-DBPE、BDE-209和DBDPE。为增强定量稳定性，特别是针对高溴代分析物，该分析流程结合了15 m DB-5HT色谱柱与优化的APGC电离条件。通过整合加速溶剂萃取、增强型基质去除-脂质（EMR-lipid）处理、多层硅胶/氧化铝净化和酸化硅胶净化步骤，建立了一种适用于禽肉、婴儿配方奶粉和海鲜的基质特异性萃取和净化流程。定量采用基质匹配校准法并结合同位素标记内标校正。方法检出限（MDLs）在婴儿配方奶粉中为0.31–73 pg/g w/w，禽类产品中为0.69–189 pg/g w/w，海鲜中为1.4–172 pg/g w/w，相应的方法定量限（MLOQs）分别为0.99–264、2.4–680和5.1–634 pg/g w/w。回收率范围为80.2%–112.8%，日内和日间相对标准偏差（RSDs）均低于16.8%，基质效应控制在75.2%–103.5%之间。该验证方法被应用于中国江苏省采集的140份禽肉样本。PBT、HBB和DPTE被确定为主要可定量的NBFRs，而BTBPE的检出频率较低，高溴代化合物通常低于MLOQs。所有22份婴儿配方奶粉和特殊医学用途食品样本在现有分析条件下目标分析物均低于MLOQs。基于禽肉消费的筛查水平膳食暴露评估表明，成年人的摄入量较低，PBT、BTBPE、HBB和DPTE的平均估算每日摄入量（EDIs）分别为20.5、10.8、8.8和6.2 pg/kg bw/day。总体而言，该APGC-MS/MS流程为复杂食品中多类别BFR监测提供了一种灵敏、基质兼容的确认方法，并支持对新兴替代阻燃剂的筛查水平暴露评估。
随着多溴联苯醚（PBDEs）和六溴环十二烷（HBCDDs）等传统溴代阻燃剂（BFRs）受到日益严格的法规限制，替代性新型溴代阻燃剂（NBFRs）在商业应用中的使用量持续增加，但其在食物链中的存在引发了新的食品安全担忧。由于这类化合物通常以痕量浓度存在，且高溴代化合物在气相色谱分析中易发生热降解、吸附损失、峰形拖尾和弱的前体离子形成，同时脂质和蛋白质丰富的食品基质会带来严重干扰，因此实现其可靠测定仍是分析化学的难点。为此，研究人员开发并验证了一种基于软电离大气压气相色谱–串联质谱（APGC-MS/MS）的方法，旨在同时测定15种结构多样的传统和新型BFRs，并应用于实际食品样本。
研究方法概述：研究人员采用Agilent 8890 GC与Waters Xevo TQ-XS质谱仪联用，配备APGC源，色谱柱为15 m DB-5HT。样品前处理采用加速溶剂萃取（ASE），萃取溶剂为二氯甲烷/丙酮（1:1，v/v），温度100°C，两个10 min静态循环。净化针对不同基质进行优化：禽肉和海鲜采用EMR-lipid预处理结合多层硅胶/氧化铝/酸化硅胶SPE；婴儿配方奶粉采用EMR-lipid净化并以丙酮/二氯甲烷（1:1，v/v）洗脱两次。定量采用基质匹配校准和同位素标记内标校正。实际样本包括来自江苏省7个城市（南京、南通、淮安、徐州、无锡、扬州、宿迁）的140份商业禽肉（70份鸡肉、70份鸭肉），以及22份婴儿配方奶粉和特殊医学用途食品；海鲜仅用于方法验证。
研究结果：3.1 APGC-MS/MS优化及高溴代BFRs分析行为。通过将色谱柱从30 m缩短至15 m，BDE-209和DBDPE的保留时间分别从25.36和27.98 min降至18.89和20.23 min，峰形和响应显著改善；GC-MS接口温度优化为280°C时，BDE-209和DBDPE的拖尾因子分别降至1.09和1.13；电晕电流优化为3.0 μA，在此条件下代表化合物HBB、TBBPA、BTBPE和DBDPE的响应最高。优化后的仪器检出限为0.023–5.840 pg，仪器定量限为0.081–21.700 pg，进样RSD为3.6–9.8%。3.2 萃取和基质净化优化。溶剂筛选中，二氯甲烷/丙酮（1:1，v/v）和三元混合溶剂对各分子量BFRs均表现出高且平衡的响应，最终选择前者。温度实验显示100°C时响应最高，130°C或150°C导致响应下降；两个静态循环效果最佳。净化方面，EMR-lipid单独处理的回收率为60.2%–99.0%，碱性SPE导致明显分析物损失，而EMR-lipid预处理与多层SPE联用可显著提高回收率，两次洗脱获得最佳平衡（78.9%–120%）。婴儿配方奶粉采用EMR-lipid净化并结合两次丙酮/二氯甲烷洗脱，可有效去除乳脂和蛋白质残留。3.3 方法验证。基质匹配校准在三种基质中线性良好（R2=0.9840–0.999）。MDLs在婴儿配方奶粉、禽产品和海鲜中分别为0.31–73、0.69–189和1.4–172 pg/g w/w，对应MLOQs分别为0.99–264、2.4–680和5.1–634 pg/g w/w。低/中分子量芳香族NBFRs（如PBEB、PBT）检出限最低，而高溴代化合物因残余基质干扰而具有较高检测限。回收率在80.2%–112.8%之间，日内和日间RSD分别低于14.8%和16.8%，基质效应控制在75.2%–103.5%。同位素内标与基质匹配校准联用使目标物与内标之间的绝对基质效应差异仅为4.6%–8.3%，验证了校准策略的合理性。3.4 方法适用性。在140份禽肉样本中，PBT和HBB检出率最高（87.1%和80.0%），定量率分别为77.9%和61.4%，定量浓度范围分别为5.5–61 pg/g w/w和8.2–33 pg/g w/w；DPTE检出率51.4%，定量率21.4%，范围为12.6–50 pg/g w/w；BTBPE检出率48.6%但定量率仅8.6%，浓度为52.6–156 pg/g w/w。BDE-209、DBDPE和TBBPA-DBPE虽在部分样本中有弱信号，但均未达到MLOQ。城市间Σ15BFRs均值差异无统计学意义（p=0.078）。所有22份婴儿配方奶粉和特殊医学用途食品中目标物均低于MLOQ，仅少数样本对PBT、HBB或BTBPE有接近检出限的微弱响应。3.5 与近期方法比较。本方法比快速QuEChERS操作更复杂，但通过ASE、EMR-lipid、多层硅胶/氧化铝和酸化硅胶的整合，实现了对脂质和蛋白质丰富基质更彻底的净化，特别适用于痕量确认分析。文献中的EI-MS/MS方法仍具竞争力，本方法并非全面超越，而是通过软电离改善高溴代化合物前体离子稳定性，并针对不同基质优化净化流程，为多类别BFR监测提供补充方案。3.6 筛查水平膳食暴露。基于禽肉消费的成人暴露评估显示，PBT的平均估算每日摄入量（EDI）最高，为20.5 pg/kg bw/day，BTBPE、HBB和DPTE分别为10.8、8.8和6.2 pg/kg bw/day；其P95 EDI分别为48.3、79.2、25.4和35.0 pg/kg bw/day。所有其他目标物的平均EDI均低于4 pg/kg bw/day。由于大多数NBFRs缺乏统一的毒理学参考值，研究未计算确定性风险商；婴儿配方奶粉相关暴露因低于MLOQ仅作定性讨论。
总结讨论与结论：讨论部分指出，PBT、HBB和DPTE的可定量检出以及BTBPE的偶尔定量表明，替代型BFRs已以痕量水平进入禽肉食物链，这支持将NBFRs纳入常规食品污染物监测。对于婴儿配方奶粉，低于MLOQ的结果不能视为完全不存在，尤其是高溴代分析物的MLOQ相对较高，未来需要扩大样本量、降低检测限并建立毒理学优先顺序。本研究开发并验证了一种基质兼容的软电离APGC-MS/MS方法，用于同时测定禽肉、婴儿配方奶粉和海鲜中的15种传统和新型BFRs。通过短高温色谱柱与优化的APGC电离条件结合，方法改善了高溴代分析物通常遭遇的热降解、吸附损失、峰宽化和弱前体离子形成等分析稳定性问题。整合ASE、EMR-lipid处理、多层硅胶/氧化铝净化和酸化硅胶净化的基质特异性萃取与净化策略，有效减少了脂质和蛋白质丰富食品中的共提取基质成分，同时保持了可接受的分析物回收率。验证结果显示，该方法在三种复杂食品基质中达到pg/g级灵敏度，回收率80.2%–112.8%，日内和日间RSD低于16.8%，基质效应控制在75.2%–103.5%，表明其适用于脂质和蛋白质丰富食品中结构多样性BFRs的痕量确认监测。对江苏省商业禽肉样本的应用显示，PBT、HBB和DPTE是主要可定量的NBFRs，BTBPE定量频率较低，高溴代BFRs普遍低于MLOQ；所有22份婴儿配方奶粉和特殊医学用途食品在现有条件下也均低于MLOQ。筛查水平膳食暴露评估显示，在所调查样本中，成人经禽肉消费对可定量NBFRs的暴露量较低。总体而言，提出的APGC-MS/MS流程为复杂食品中传统和替代BFRs的痕量监测提供了一种灵敏、基质兼容的确证方法，其主要贡献在于将高溴代分析物分析稳定性的改进与通过基质特异性净化和同位素校正校准控制基质驱动的定量偏差相结合。未来需要在更多食品类别、地区、品牌、生产批次和易感人群中开展监测，并改进NBFRs的毒理学参考值，以支持更精细的膳食暴露和风险评估。
