氣相色譜－質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定食用油中的35種增塑劑

李 曄 范 賽 吳國(guó)華 趙 榕

（北京市西城區(qū)疾病預(yù)防控制中心1，北京 100053）（北京市疾病預(yù)防控制中心2，北京 100013）

氣相色譜－質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定食用油中的35種增塑劑

李 曄1范 賽2吳國(guó)華2趙 榕2

（北京市西城區(qū)疾病預(yù)防控制中心1，北京 100053）（北京市疾病預(yù)防控制中心2，北京 100013）

建立同時(shí)測(cè)定食用油中35種增塑劑的固相萃?。瓪庀嗌V－質(zhì)譜（SPE－GC－MS）分析方法。采用乙腈萃取食用油中待測(cè)組分，經(jīng)過(guò)硅膠/N－丙基乙二胺固相萃?。⊿PE）凈化，乙腈淋洗后，氮吹濃縮至1 mL；再經(jīng)DB－5MS色譜柱程序升溫分離，選擇離子監(jiān)測(cè)模式（SIM）定性，外標(biāo)法定量。食用油中35種增塑劑方法檢出限為0.02～0.15 mg/kg；平均回收率為64.2%～129.6%；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于18.4%；線(xiàn)性范圍：0.1～5.0 mg/L，相關(guān)系數(shù)≥0.9975。方法穩(wěn)定、可靠，適用于食用油中多種類(lèi)增塑劑的同時(shí)分析。

增塑劑 食用油 固相萃取 氣相色譜－質(zhì)譜

增塑劑是一類(lèi)增強(qiáng)產(chǎn)品可塑性和柔韌性的助劑，被廣泛用于食品包裝、兒童玩具及醫(yī)療器械所用的聚氯乙烯（PVC）高分子材料中。研究表明：增塑劑作為一類(lèi)環(huán)境激素，具有內(nèi)分泌干擾作用，可導(dǎo)致生殖能力下降及發(fā)育異常等臨床癥狀，具有致突、致畸和致癌作用［1］。

由于增塑劑與PVC之間僅僅由氫鍵或范德華力連接，結(jié)合不牢固，易遷移到外環(huán)境中［2］，并且該類(lèi)物質(zhì)脂溶性，親酯性強(qiáng)，更易遷移到油脂類(lèi)接觸物中［3］。目前市售的食用油絕大部分的包裝材料是塑料，包裝材料中的增塑劑可能會(huì)通過(guò)擴(kuò)散、浸出等方式遷移到食用油中，危害人體健康［4－5］。因此對(duì)食用油中增塑劑的監(jiān)測(cè)十分必要。

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于油脂類(lèi)樣品的前處理多采用凝膠滲透色譜法［6－9］，此方法檢測(cè)增塑劑本底較高、溶劑用量大而污染環(huán)境、耗時(shí)長(zhǎng)，并且檢出限較高，不能滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)定的增塑劑遷移限量標(biāo)準(zhǔn)的要求［10］。本文采用玻璃制硅膠/N－丙基乙二胺（SI/PSA）混合固相萃取柱凈化［11］，彌補(bǔ)了凝膠色譜法的不足。近年來(lái)文獻(xiàn)報(bào)道有關(guān)增塑劑的檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜/質(zhì)譜法［1－4、9－13］、液相色譜/質(zhì)譜法等；在增塑劑的檢測(cè)類(lèi)別方面大多數(shù)以鄰苯二甲酸酯類(lèi)的檢測(cè)為主，極少數(shù)報(bào)道以分組的方式檢測(cè)多種類(lèi)別增塑劑［6］，方法復(fù)雜繁瑣，不適用于大規(guī)模樣品的檢測(cè)。針對(duì)上述情況，對(duì)可能污染食用油的多種類(lèi)增塑劑的檢測(cè)方法進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，建立了鄰苯二甲酸酯類(lèi)、磷酸酯類(lèi)、檸檬酸酯類(lèi)、脂肪族二元酸酯類(lèi)及反應(yīng)性增塑劑等5類(lèi)35種增塑劑的同時(shí)測(cè)定方法，所建立的高通量的檢測(cè)方法準(zhǔn)確可靠，能夠滿(mǎn)足食用油中35種增塑劑的快速篩查和定性、定量的要求，為今后可能出現(xiàn)的增塑劑污染檢測(cè)提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 儀器和試劑

7890A－5975C氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)Agilent公司；DB－5MS彈性石英毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25mm i.d.×0.25μm）：美國(guó)Agilent公司；TTL－DCⅡ氮吹儀：北京國(guó)泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司；MS3渦旋儀：德國(guó)IKA公司；TDL－60B離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng)；固相萃取玻璃柱（SPE）：SI/PSA（硅膠/N－丙基乙二胺）Glass，500 mg/500 mg/6 mL；PSA（N－丙基乙二胺）Glass，1 g/6 mL；Florisil（弗羅里硅土）Glass，1 g/6 mL：DIKMA科技公司；乙腈、正己烷、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯：（色譜純）Fisher公司。

鄰苯二甲酸酯類(lèi)（PAEs）：其中16種PAEs的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1 000 mg/L）分別為：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）乙酯（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）、鄰苯二甲酸二苯酯（DPhP）、鄰苯二甲酸二（2－丁氧基）乙酯（DBEP）、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯（DCHP）、鄰苯二甲酸二（2－乙基）己酯（DEHP）、鄰苯二甲酸二正辛酯（DOP）和鄰苯二甲酸二壬酯（DNP）及2種標(biāo)準(zhǔn)品：鄰苯二甲酸酯二異壬酯（DINP）和鄰苯二甲酸酯二異癸酯（DIDP）。

磷酸酯類(lèi)：磷酸三氯乙酯（TCEP）、磷酸三甲苯酯（TCP）、磷酸三乙酯 （TEP）、磷酸二苯辛酯（DPOP）、磷酸甲酚二苯酯（CDP）和磷酸二苯酯。

檸檬酸酯類(lèi)：檸檬酸三乙酯（TEC）和檸檬酸三正丁酯（TBC）。

脂肪族二元酸酯類(lèi)：癸二酸二辛酯、癸二酸二正丁酯、己二酸二乙酯、己二酸二異丁酯（DIBA）、己二酸二丁酯（DBA）、己二酸二（乙基己基）酯（DOA）和己二酸二（2－丁氧基乙基）酯（MSDS）。

反應(yīng)性增塑劑：富馬酸二丁酯（DBF）和順丁烯二酸二丁酯（DMB）。

上述混合標(biāo)準(zhǔn)溶液及標(biāo)準(zhǔn)品（純度均在95%以上）委托DIKMA科技公司代購(gòu)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱(chēng)?。ň_至0.1 mg）各種標(biāo)準(zhǔn)品，用正己烷溶解，配制各種增塑劑單標(biāo)儲(chǔ)備液，置于－20℃冰箱保存。使用時(shí)分別取適量的各種單標(biāo)儲(chǔ)備液及16種PAEs的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于同一容量瓶中，用正己烷稀釋并定容，配制（除 DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP質(zhì)量濃度為 20 mg/L外）質(zhì)量濃度均為10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)使用液。

1.3 樣品前處理

稱(chēng)取食用油0.40 g于10 mL具塞玻璃試管中，加入4.00 mL乙腈，渦旋振蕩提取2min，靜置后于3 000 r/min離心5 min，取上層乙腈提取液2.00 mL待凈化。分別用5.00 mL二氯甲烷、5.00 mL乙腈活化SI/PSA固相萃取柱后，將待凈化提取液上柱，收集淋洗液，用5.00 mL乙腈淋洗，合并淋洗液，40℃下用氮吹濃縮至1.0 mL，供GC－MS分析。

1.4 儀器條件

1.4.1 氣相色譜條件

DB－5MS毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm i.d.×0.25μm）；柱流速：0.5 mL/min；進(jìn)樣口溫度：280℃；載氣：氦氣（純度≥99.999%）；柱溫：初始溫度60℃，以10℃/min升至200℃，再以5℃/min升至300℃，保持2 min；；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量1μL。

1.4.2 質(zhì)譜條件

離子化方式為電子轟擊（EI），能量70 eV；選擇反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)（SIM）；離子源溫度230℃；傳輸線(xiàn)溫度280℃；四極桿溫度150℃；溶劑延遲時(shí)間6 min。主要質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 35種增塑劑保留時(shí)間、定性、定量離子、檢出限、定量限

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

正己烷、丙酮、乙酸乙酯與食用油互溶，做提取溶劑會(huì)造成較嚴(yán)重的基質(zhì)干擾。而乙腈不僅與食用油的溶解度小，而且具有對(duì)油脂的去除率高的特點(diǎn)。同時(shí)考慮到正己烷對(duì)甘油三酯溶解性強(qiáng)的特性，因此提取溶劑在純乙腈及正己烷飽和乙腈之間進(jìn)行比較。結(jié)果顯示：選用純乙腈作為提取溶劑，可以獲得更好的回收率。

2.2 固相萃取柱的選擇

在Florisil（弗羅里硅土）、PSA（N－丙基乙二胺）及SILICA/PSA（硅膠/N－丙基乙二胺）三種填料進(jìn)行比較；結(jié)果顯示：使用Florisil凈化時(shí)，其對(duì)檸檬酸三正丁酯、檸檬酸三乙酯吸附很強(qiáng)，難以用乙腈洗脫下來(lái)；使用PSA處理后的樣品，干擾嚴(yán)重，雜峰多；在使用SILICA/PSA混合柱時(shí)，通過(guò)弱陰離子交換或極性作用，既可以吸附脂肪酸和極性物質(zhì)，又可除去干擾物；因此選用SILICA/PSA玻璃柱做凈化，得到了滿(mǎn)意效果。取樣量在0.40 g，選擇1 g柱容量?jī)艋瘶悠?，可有效的減少干擾。研究發(fā)現(xiàn)，目標(biāo)化合物在氮吹近干時(shí)會(huì)有不同程度的損失，尤其對(duì)沸點(diǎn)較低的化合物損失更為嚴(yán)重，因此直接濃縮至一定體積（1.0 mL）即可保證較高的回收率。

2.3 儀器條件的選擇

35種增塑劑多數(shù)是弱極性的化合物，因此選用固定相為弱極性的色譜柱。結(jié)果表明采用DB－5MS色譜柱、經(jīng)程序升溫，35種增塑劑有很好的響應(yīng)和分離度，見(jiàn)圖1。

圖1 35種增塑劑SIM模式總離子流圖（2 mg/L）

當(dāng)樣品與標(biāo)樣的保留時(shí)間相差±0.05 min內(nèi)，并且能夠提取到相同的定性和定量離子，而且豐度比滿(mǎn)足：相對(duì)豐度＞50%時(shí)，允差為±10%；相對(duì)豐度20%～50%時(shí)，允差為±15%；相對(duì)豐度10%～20%時(shí)，允差為 ±20%；相對(duì)豐度≤10%時(shí)，允差為±50%；即可進(jìn)行確證。見(jiàn)圖5。由于DINP和DIDP二者含有多個(gè)異構(gòu)體，沸程寬，使DINP和DIDP呈現(xiàn)“一簇峰”，而且還相互重疊（見(jiàn)圖2和圖3），分別提取DINP和DIDP各自的定量離子（293和307），手動(dòng)積分進(jìn)行定量，即可以很好的將二者分離和定量。

圖2 DINP提取離子圖

圖3 DIDP提取離子圖

2.4 基質(zhì)效應(yīng)的研究

稱(chēng)取基質(zhì)相同的陰性樣品0.40 g，與試樣進(jìn)行相同提取、凈化，得到空白基質(zhì)溶液。吸取一定量混合標(biāo)準(zhǔn)使用液，用空白基質(zhì)溶液配制成質(zhì)量濃度為0.10、0.50、1.0、2.5、5.0 mg/L（DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP的質(zhì)量濃度為 0.20、1.0、2.0、5.0、10 mg/L）的標(biāo)準(zhǔn)系列，以分析物濃度與對(duì)應(yīng)峰面積繪制基質(zhì)曲線(xiàn)；同時(shí)繪制純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。以標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)（取其中1.0 mg/L）為基準(zhǔn)，基質(zhì)曲線(xiàn)與之比較，見(jiàn)圖4：結(jié)果表明：35種增塑劑中，既有基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)（＞1），也有基質(zhì)抑制效應(yīng)（＜1）；因此使用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)進(jìn)行定量，能很好的補(bǔ)償基體效應(yīng)。由于增塑劑存在廣泛，易污染試劑、器皿，因此實(shí)驗(yàn)用的玻璃器皿應(yīng)在400℃烘烤4 h后冷卻至室溫后使用；對(duì)不能烘烤的玻璃器皿用有機(jī)溶劑淋洗去除雜質(zhì)；環(huán)境中存在增塑劑，因此樣品前處理中盡量減少繁瑣過(guò)程，以防污染。不同品牌、不同級(jí)別的試劑含有增塑劑的量不同，將直接影響到方法的檢出限，所以每批樣品做空白試驗(yàn)，并禁用塑料制品。

圖4 基質(zhì)效應(yīng)

圖5 DIBP提取離子圖

2.5 方法的線(xiàn)性范圍、方法的準(zhǔn)確度及精密度

35種增塑劑的線(xiàn)性范圍較寬，對(duì)食用油中增塑劑的檢測(cè)，在 0.10～5.0 mg/L（DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP在 0.20～10 mg/L）可以滿(mǎn)足檢測(cè)需求。以3倍信噪比和10倍信噪比計(jì)算方法的檢出限和定量限（見(jiàn)表1）。

對(duì)陰性樣品進(jìn)行添加水平為 0.5、5 mg/kg（DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP的添加水平在1、10 mg/kg）加標(biāo)回收試驗(yàn)（n＝6）；35種增塑劑回收率為64.2%～129.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于18.4%，準(zhǔn)確度和精密度可以滿(mǎn)足 GB/T27404—2008標(biāo)準(zhǔn)要求，見(jiàn)表2。

表2 35種增塑劑線(xiàn)性方程、相關(guān)系數(shù)、加標(biāo)回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

表2（續(xù)）

2.6 實(shí)際樣品檢測(cè)

抽取北京市市售的不同品牌、不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的、塑料桶包裝的食用油25件進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)結(jié)果顯示：食用油接觸塑料包裝材料后，增塑劑均有不同程度的遷移和溶出，見(jiàn)表3。

表3 實(shí)際樣品檢測(cè)結(jié)果

3 結(jié)論

建立了固相萃?。瓪庀嗌V－質(zhì)譜（SPE－GC－MS）同時(shí)測(cè)定食用油中35種增塑劑的分析方法；研究了食用油的樣品萃取、凈化方法；前處理過(guò)程簡(jiǎn)單、快捷、溶劑用量小，凈化效果良好、回收率較高。優(yōu)化了色譜、質(zhì)譜條件，通過(guò)提取離子進(jìn)行檢測(cè)和確證，消除了干擾，避免假陽(yáng)性結(jié)果；通過(guò)使用基質(zhì)曲線(xiàn)進(jìn)行定量，補(bǔ)償基體效應(yīng)。所建立的方法、操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可靠、線(xiàn)性關(guān)系和檢出限均滿(mǎn)足檢測(cè)需求。該方法適用于食用油中多種類(lèi)別增塑劑的快速篩查和準(zhǔn)確定性、定量的檢測(cè)分析。

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Determination of 35 Plasticizers in Cooking Oil by Gas Chromatography－Mass Spectrometry

Li Ye1Fan Sai2Wu Guohua2Zhao Rong2
（Beijing Xicheng District Center for Disease Prevention and Control1，Beijing 100053）（Beijing Center for Disease Prevention and Control2，Beijing 100013）

To establish a analysismethod for the simultaneous determination of35 plasticizers in cooking oil by solid－phase extraction（SPE）with gas chromatography－mass spectrometry（GC－MS）.The samples were extracted with acetonitrile，and cleaned up with a glass SI/PSA SPE column.After elution of acetonitrile，the samples were concentrated to 1 mL with nitrogen and determined by GC/MS in selective ion monitoring（SIM）mode.The limits of detection（LOD）of35 plasticizerswere（0.02～0.15）mg/kg.The average recovery rate of35 plasticizerswas64.2%～129.6%.The relative standard deviations（RSD）were less than 18.4%.Linear ranges were（0.1～5.0）mg/L，correlation coefficient r≥0.997 5.Themethod is stable and reliable.Thismethod can satisfy the request of simultaneous analysis ofmultiple plasticizers in Cooking oil.

plasticizer，cooking oil，solid－phase extraction（SPE），gas chromatography－mass spectrometry（GC/MS）

R155.5＋1

A

1003－0174（2015）08－0127－05

國(guó)家科技支撐計(jì)劃（2011BAK10B05－04）

2014－03－06

李曄，女，1963年出生，主任檢驗(yàn)師，食品理化檢驗(yàn)

趙榕，女，1967年出生，主任檢驗(yàn)師，食品理化檢驗(yàn)