歷 閆,伍 軍,*,胡光輝(.北京農學院食品科學與工程學院,北京006;.北京市理化分析測試中心,北京00094)
氣相色譜質譜法測定食用油中16種鄰苯二甲酸酯類增塑劑
歷 閆1,伍 軍1,*,胡光輝2
(1.北京農學院食品科學與工程學院,北京102206;2.北京市理化分析測試中心,北京100094)
建立利用氣相色譜質譜檢測食用油中16種鄰苯二甲酸酯類物質的方法。此方法以乙腈與二氯甲烷1∶2(v∶v)的混合溶液作為萃取劑,用Florisil與PSA填料凈化待提取的樣品,采用外標法進行定量。結果表明,此方法在0.5~8.0 mg/L范圍內線性良好,相關系數均在0.999以上,檢出限為0.41~2.30 μg/L(S/N=3),當加標水平為4 mg/L時,平均回收率均在83.75%~102.50%之間,相對標準偏差(RSD)在2.16%~10.21%之間。此方法快速簡便,成本較低,適用于批量檢測。
增塑劑,鄰苯二甲酸酯類,食用油,氣質聯用
鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)俗稱塑化劑,通常用于添加在塑料制品中以增加其強度和柔韌性,在食品包裝材料中應用很廣泛[1]。但是,在塑料制品生產過程中,鄰苯二甲酸酯類物質不能與高分子碳鏈聚合完全,化學性質也未被完全破壞,并且與聚合物基體的結合可逆,因此隨著塑料制品的老化,鄰苯二甲酸酯類物質很容易從中釋放出來,遷移到與之接觸的食品、空氣、水和土壤中,對人體造成危害[2]。市場上銷售的食用油多為塑料包裝,且鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)與脂肪酸之間具有相似相溶的性質[3],因此,鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)比較容易進入到食用油中。2011年臺灣的“起云劑”事件和2012年的白酒中的塑化劑事件,都啟示人們對于食品安全問題應當給予更多的重視。
雖然PAEs廣泛存在于環境中,但含量較低,目前主要的檢測方法有氣相色譜質譜法(GC-MS)[4]、液相色譜質譜法(LC-MS)[5]等。樣品與處理方法中常采用半制備色譜處理,但GPC(半制備色譜)溶液使用量較大,費時,不能徹底清除脂肪酸等有機分子[6],因此建立一種快速有效的檢測方法迫在眉睫。本實驗采用乙腈與二氯甲烷1∶2(v∶v)的混合溶液做為萃取劑,相比較國標中采用正己烷為萃取劑,可以更加有效的去除脂肪酸等干擾物,采用Florisil與PSA填料凈化樣品成本較低,操作更加簡單易行。
1.1 材料與儀器
某品牌大豆油 物美超市購買;16種鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)混合標準品(1000 mg/L):鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP)、鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)酯(DEEP)、鄰苯二甲酸二戊酯(DPP)、鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、鄰苯二甲酸二環己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二苯酯、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二壬酯(DNP) 純度均>99%,購自O2si smart solutions公司;乙腈、二氯甲烷 均為農殘級,Fisher scientific公司;實驗用水 均為超純水;Florisil填料、PSA填料 購自Agilent公司。
氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS) 日本島津公司;CPA-225D型天平 Sartorius公司;KQ-600DV型超聲波清洗儀 昆山市超聲儀器有限公司;CR22GⅡ型離心機 HITACHI公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 標準溶液配制 將1000 mg/L標準品用乙腈稀釋,濃度分別為0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L的標準溶液備用。
1.2.2 樣品前處理 準確稱取食用油樣品0.5 g,加入乙腈與二氯甲烷的混和溶液1∶2(v∶v)15 mL,加入Florisil 0.5 g,PSA 1.0 g,振蕩超聲30 min,5000 r/min離心10 min,取上清液,過0.22 μm濾膜,上機檢測。
1.2.3 GC-MS儀器條件
1.2.3.1 氣相色譜條件 色譜柱:DB-5MS UI毛細色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度:250℃;不分流進樣;載氣:氮氣(純度99.999%),流速1 mL/min;進樣量:1 μL;升溫程序:初始柱溫60℃,保持1 min,以20℃/min升溫至220℃,保持1 min,以5℃/min升溫至280℃,保持4 min[7]。
1.2.3.2 質譜條件 色譜與質譜連接口溫度:280℃;電離方式:電子轟擊源(EI);電離能量:70 eV;溶劑延遲:4.5 min;監測方式:全掃描模式(SCAN)定性,選擇離子掃描模式(SIM)定量[7]。16種鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)定量定性離子見表1。
2.1 離子色譜圖、標準曲線及檢出限
食用油中的鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)的檢測采用外標法,將16種鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)的混合標準溶液進行檢測,每個濃度梯度平行測試3次,16種鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)的線性方程、相關系數及儀器檢出限見表2。8 mg/L標準品的全掃描離子色譜圖見圖1。
由表2可以看出,16中鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)的相關系數(R2)均在0.999以上,16種PAEs的檢出限均在0.41~2.30 μg/L之間。

表1 PAEs的定量和定性離子Table1 Quantitative and qualitative ion of PAEs

圖1 16種PAEs的總離子流圖Fig.1 16 kinds of PAEs ion flow diagram
2.2 前處理方法的優化實驗
2.2.1 空白實驗 鄰苯二甲酸酯類物質廣泛存在于環境中,在實驗過程中盡量避免使用塑料制品,對于玻璃器皿,使用前用超純水清洗,丙酮浸泡后,放入烘箱,100℃烘烤12 h以上備用,檢測樣品同時,做試劑空白實驗,扣除干擾。
2.2.2 萃取溶劑的選擇及比例 準確稱取食用油樣品0.5 g,加入1000 mg/L的混合標準溶液40 μL,其他步驟按照1.2.2的方法進行前處理,比較不同的萃取溶液對鄰苯二甲酸酯類物質的萃取效率,結果見圖2。
從圖2中可以看出,乙腈與丙酮的混合溶液的萃取的效果不如乙腈與二氯甲烷萃取效果,有可能是因為丙酮的強極性溶解了更多的色素等雜質產生了基質抑制效應,因此選用乙腈與二氯甲烷作為萃取試劑,但是當乙腈與二氯甲烷的比例為1∶1(v∶v)時,加標回收低于乙腈與二氯甲烷1∶2(v∶v),因此選用乙腈與二氯甲烷1∶2(v∶v)作為萃取溶劑。
2.2.3 凈化條件 準確稱取食用油樣品0.5 g,加入1000 mg/L的混合標準溶液40 μL,其他步驟按照1.2.2的方法進行前處理,比較不同凈化劑的量對于鄰苯二甲酸酯類物質提取的凈化效率,結果見圖3。

表2 標準曲線、線性方程和檢出限Table2 Standard curve,linear equations and detection limit

圖2 萃取溶劑對16種PAEs的影響Fig.2 The influence of solvent extraction of 16 kinds of PAEs
Florisil可以吸附電負性雜質,例如色素等,PSA可以去除有機酸和金屬離子等,因此選用這兩種固體填料作為凈化劑。從圖3中可以看出,Florisil與PSA 各0.5 g時,溶液的凈化效果并不好,因此需要增加Florisil與PSA的量,分別增加Florisil與PSA,當Florisil 為0.5 g,PSA為1.0 g時,凈化效果最好。
2.2.4 添加回收實驗及方法的精密度 由表3可知,16種鄰苯二甲酸酯類物質的回收率均在80%~102.50%之間,方法的精密度在2.16%~10.21%之間。

表3 16種PAEs的添加回收實驗Table3 16 kinds of PAEs add recycling experiment
建立了固相萃取,GC-MS檢測食用油中鄰苯二
甲酸酯類物質的實驗方法,優化了預處理實驗中的提取、凈化條件,使實驗的前處理方法簡便快捷,溶劑使用量小,凈化效果好,回收率較高。色譜質譜條件可以較好的分離目標化合物。線性關系、檢出限可以滿足實驗的要求。因此該方法適用于日常食用油中鄰苯二甲酸酯類物質的檢測。

圖3 凈化條件對16種PAEs的影響Fig.3 The influence of purification conditions of 16 kinds of PAEs
[1]曹九超,俞曄,朱云,等.食用油中5種鄰苯二甲酸酯的液液萃取-固相萃取耦合富集和氣質聯用的測定[J].中國油脂,2014 (1):43-46.
[2]吳平谷,楊大進,沈向紅,等.氣相色譜-質譜聯用測定食用植物油中的鄰苯二甲酸酯類化合物[J].中華預防醫學雜志,2012,46(6):561-566.
[3]Li Lin,Sun Qiuju,Xin Shigang,et al.Detection of phthalate esters from plastic packaging materials into edible oil by gas chromatography-mass[J].Applied Mechanics and Materials,2013,395:355-358.
[4]李娜,王興寧,劉康書,等.固相萃取-氣相色譜-質譜法同時測定植物油中7種鄰苯二甲酸酯[J].理化檢驗(化學分冊),2015(6):778-781.
[5]李擁軍,熊文明,陳堅文,等.固相萃取/高效液相色譜-串聯質譜法測定羅非魚中9種鄰苯二甲酸酯[J].分析測試學報,2012,31(3):278-283.
[6]杜鵬程,姜童祥,鞏飚.GC-MS/MS法測定食用植物油中17種鄰苯二甲酸酯類化合物[J].中國衛生檢驗雜志,2014(5):620-623.
[7]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T 21911-2008食品中鄰苯二甲酸酯的測定[S].北京:中國標準出版社,2008.
Determination of 16 kinds of phthalate acid esters in edible oil by gas chromatography-mass spectrometry
LI Yan1,WU Jun1,*,HU Guang-hui2
(1.Food Science and Engineenring Collegee,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China;2.Beijing Center for Physical&Chemical Analysis,Beijing 100094,China)
The method of detecting 16 kinds of phthalate acid esters(PAEs)in edible oil by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)was established.In this method,acetonitrile and methylene chloride 1∶2(v∶v)was used as extractant,Florisil and PSA was used as purifying filler to the sample after extracting,the external standard method was adopted for quantifying in the GC-MS.The results showed that the method had good linear relationship in the range of 0.5~8.0 mg/L with correlation coefficient R2more than 0.999,the instrumental limit of detection(S/N=3)was 0.41~2.30 μg/L,the average recovery was 83.75%~102.50%,relative standard deviation(RSD)was between 2.16%~10.21%.This method was quick and easy,low cost,and was suitable for the batch test.
plastic plasticizer;phthalate acid esters;edible oil;gas chromatography-mass spectrometry
TS201.1
A
1002-0306(2016)08-0081-04
10.13386/j.issn1002-0306.2016.08.008
2015-11-11
歷閆(1989-),女,碩士,研究方向:食品加工與安全,E-mail:ly_19891221@126.com。
*通訊作者:伍軍(1968-),女,副教授,研究方向:農產品加工及包裝工程,E-mail:wujun9173@163.com。
農產品有害微生物及農殘安全檢測與控制北京市重點實驗室項目。