含油脂食品中鄰苯二甲酸酯類的檢測(cè)方法及分析

茅小燕

（浙江育英職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州310000）

含油脂食品中鄰苯二甲酸酯類的檢測(cè)方法及分析

茅小燕

（浙江育英職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州310000）

選取17種常見鄰苯二甲酸酯類代表，建立油脂食品中的鄰苯二甲酸酯類前處理方法，包括提取、凈化和色譜分離。結(jié)果表明：①對(duì)于液態(tài)或低脂樣品可采用C2H3N提取，對(duì)于固態(tài)或高脂樣品可采用CH3（CH2）4CH3提取。②采用PSA柱與C18串聯(lián)，可以達(dá)到良好的凈化效果。③17種鄰苯二甲酸酯類化合物線性范圍均在100 μg/L～4 000 μg/L，相關(guān)系數(shù)范圍為0.997～0.999。④在100μg/L和1 000 μg/L兩個(gè)濃度水平下樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%，樣品回收率均在80%～120%范圍內(nèi)。

鄰苯二甲酸酯類；氣相色譜/質(zhì)譜法；前處理

鄰苯二甲酸酯類（Phthalic Acid Esters，PAEs）是一種被廣泛使用的增塑劑，其作用是增加塑膠產(chǎn)品的拉伸性能和透明度［1］。鄰苯二甲酸酯類與塑膠制品不能形成共價(jià)鍵，這就意味著鄰苯二甲酸酯類在塑膠制品中處于游離狀態(tài)，極易釋放到環(huán)境中，當(dāng)塑膠制品作為食品包裝時(shí)，被包裝食品也極易受到污染［2］。美國疾病控制與預(yù)防中心就鄰苯二甲酸酯類對(duì)生物的危害做出研究，結(jié)果表明在高濃度鄰苯二甲酸酯類環(huán)境下生活的小鼠更容易發(fā)生激素水平調(diào)節(jié)不良并誘導(dǎo)畸形，而人體攝入大量鄰苯二甲酸酯類則會(huì)造成免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)疾病，同時(shí)也具致癌作用［3］。由于存在這些健康隱患，許多國家已開始明文禁止鄰苯二甲酸酯類在塑膠行業(yè)尤其是食品塑膠包裝上的使用，我國暫未明令禁止產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類的使用，但對(duì)其用量做了嚴(yán)格的規(guī)定［4］。

一般來講，目前鄰苯二甲酸酯類的檢測(cè)方法包括高效液相色譜法（HPLC）［5］、氣相色譜/質(zhì)譜法（GC-MS）［6］、高效液相色譜/質(zhì)譜法（HPLC-MS）［7］等。由于食品機(jī)體復(fù)雜，導(dǎo)致食品中鄰苯二甲酸酯類的檢測(cè)研究比較困難，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21911-2008《食品中鄰苯二甲酸酯的測(cè)定》中詳細(xì)說明了食品中鄰苯二甲酸酯類檢測(cè)方案，其中對(duì)含油脂食品進(jìn)行前處理時(shí)需用到凝膠滲透色譜分離系統(tǒng)，該設(shè)備價(jià)格昂貴，給檢測(cè)帶來一定難度。本文對(duì)含油脂食品中鄰苯二甲酸酯類的前處理方法進(jìn)行探索，以建立出無需用到凝膠滲透色譜分離系統(tǒng)的、更為簡單的前處理方法，同時(shí)利用氣相色譜/質(zhì)譜法對(duì)該方法進(jìn)行檢測(cè)以驗(yàn)證其是否可行。

1材料與方法

1.1材料

巧克力：瑪氏食品有限公司；花生油：中糧集團(tuán)有限公司；雞胸肉：市購；低脂牛奶：內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)公司。

GC-MS6800氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：中國天瑞儀器有限公司；TG16-II離心機(jī)：上海開山公司；MT-1911超聲波破碎儀：美國CA公司；HAD-350漩渦震蕩器：Aibenson公司；ep管：北京國藥有限公司。

乙腈（C2H3N）、丙酮（CH3COCH3）：Merck公司；正己烷［（CH3（CH2）4CH3］、乙醇（C2H6O）：北京國藥有限公司；氮?dú)猓∟2）：蘇州恒大凈化設(shè)備有限公司；乙二胺基-N-丙基甲硅烷（PSA）：上海新佳公司；17種鄰苯二甲酸酯類標(biāo)準(zhǔn)品：Dr.Ehrenstorfer GmbH公司。

1.2方法

1.2.1樣品處理

分別選取4種含油脂樣品進(jìn)行處理，包括a：巧克力（高脂固體食品）；b：花生油（高脂液體食品）；c：雞胸肉（低脂固體食品）；d：低脂牛奶（低脂液體食品）。選取兩只潔凈4 mL ep管標(biāo)為1號(hào)、2號(hào)，分別稱取1 mL b樣品和d樣品于兩只ep管中，加入2 mL C2H3N，漩渦震蕩1 min，超聲震蕩10 min，靜置至分層，吸取上層清液至另兩只4 mL ep管3號(hào)、4號(hào)中，再加入2 mL C2H3N沖洗1號(hào)、2號(hào)ep管后倒入3號(hào)、4號(hào)ep管中，減少樣品殘留帶來的損失。再將3號(hào)、4號(hào)ep管中加入1 mL CH3（CH2）4CH3，搖勻后備用。取一只新ep管將樣品換成水做相同處理作為空白對(duì)照。

將固體樣品a樣品和c樣品磨成粉末狀，另選取2只潔凈10 mL ep管標(biāo)為5號(hào)和6號(hào)，分別稱取1 g a樣品和c樣品于兩只ep管中，加入5 mL CH3（CH2）4CH3，漩渦震蕩5 min，超聲5 min，于離心機(jī)中以5 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，吸取上層清液至另兩只10 mL ep管7號(hào)、8號(hào)中，再加入3 mL CH3（CH2）4CH3沖洗5號(hào)、6號(hào)ep管后倒入7號(hào)、8號(hào)ep管中，減少樣品殘留帶來的損失。再將7號(hào)、8號(hào)ep管中加入2 mL C2H3N，搖勻后備用。取一只ep管將樣品換成水做相同處理作為空白對(duì)照。C2H3N和CH3（CH2）4CH3均具有一定毒性且易揮發(fā)，操作時(shí)應(yīng)戴口罩和手套。

1.2.2凈化

將PSA柱均勻填滿C18固相萃取柱，用5mL C2H6O和5mLCH3COCH3進(jìn)行柱活化。加入3號(hào)、4號(hào)和7號(hào)、8號(hào)ep管中樣品于柱中，控制柱流速為1mL/min。用10 mL CH3COCH3進(jìn)行洗脫，取4只50 mL潔凈ep管9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)和12號(hào)收集洗脫液，N2吹干，最后加入1mL CH3（CH2）4CH3，混勻備用。

1.2.3氣相色譜/質(zhì)譜條件

選擇PEG-20M通用型石英毛細(xì)管柱（規(guī)格：30 m× 0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣溫度：250℃；溫度控制程序：初始柱溫度為60℃，持續(xù)1 min，以20℃/min的速率升溫8 min，此時(shí)溫度達(dá)到220℃，持續(xù)1 min后，在以5℃/ min的速率升溫6 min，此時(shí)溫度達(dá)到220℃，再以10℃/min的速率升溫3 min，此時(shí)溫度達(dá)到220℃，持續(xù)10 min。載氣：He（氦氣）；流速：1 mL/min；進(jìn)樣量：1 μL；色譜和質(zhì)譜傳輸線溫度：280℃；電離方式：電子轟擊源；能量：70 eV；監(jiān)測(cè)方式：使用離子掃描模式；監(jiān)測(cè)離子：根據(jù)文獻(xiàn)［8］選擇17種鄰苯二甲酸酯類常見化合物作為監(jiān)測(cè)離子，如表1所示；溶劑延遲：3 min。

表1　17種常見鄰苯二甲酸酯類化合物的保留時(shí)間和定性定量離子Table 1Retention time and monitor ions of 17 common phthalic acid esters

2結(jié)果與討論

2.1提取溶劑的選擇

本次試驗(yàn)選取C2H3N、CH3（CH2）4CH3作為提取溶劑，均可用來提取鄰苯二甲酸酯類，其中C2H3N提取液雜質(zhì)少，但提取效率低，CH3（CH2）4CH3提取液雜質(zhì)較多，但可大量提取油脂。所以，一般對(duì)于液態(tài)或低脂樣品可采用C2H3N提取，對(duì)于固態(tài)或高脂樣品可采用CH3（CH2）4CH3提取。

2.2凈化條件的選擇

雜質(zhì)對(duì)PSA柱和檢測(cè)結(jié)果均會(huì)造成不良影響，因此在進(jìn)樣前應(yīng)對(duì)樣品進(jìn)行凈化處理。本文采用將PSA柱均勻填滿C18固相萃取柱，結(jié)果發(fā)現(xiàn)凈化效果較好。

2.3線性范圍、標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

首先測(cè)量空白對(duì)照的線性范圍、標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限，認(rèn)定樣品所測(cè)值減去空白對(duì)照組值后為實(shí)際值。17種鄰苯二甲酸酯類化合物線性范圍均在100 μg/L～4 000 μg/L，相關(guān)系數(shù)為0.997～0.999，其中樣品含量為1 000 μg/L濃度水平下的色譜圖如圖1所示。所標(biāo)序號(hào)對(duì)應(yīng)化合物與表1相同。

其中a樣品在100 μg/L～2 000 μg/L線性范圍內(nèi)時(shí)，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。本文采用的方法檢出線為100 μg/L。b樣品在200 μg/L～4 000 μg/L線性范圍內(nèi)時(shí)，相關(guān)系數(shù)均大于0.997，檢出線為100 μg/L。c樣品在400μg/L～2000μg/L線性范圍內(nèi)時(shí)，相關(guān)系數(shù)均大于0.998，檢出線為200 μg/L。d樣品在400 μg/L～8000 μg/L線性范圍內(nèi)時(shí)，相關(guān)系數(shù)均大于0.999，檢出線為200 μg/L。

圖1　17種鄰苯二甲酸酯類化合物色譜圖Fig.1Chromatograph of 17 phthalate esters

2.4回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

對(duì)a、b、c、d 4種樣品進(jìn)行100 μg/L和1 000 μg/L兩個(gè)濃度水平進(jìn)行回收試驗(yàn)，做每組4次平行試驗(yàn)計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果如表2所示。所標(biāo)序號(hào)對(duì)應(yīng)化合物與表1相同。

表2　17種鄰苯二甲酸酯類化合物的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 2Spiked recoveries and relative standard deviations of PAEs

續(xù)表217種鄰苯二甲酸酯類化合物的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Continue table 2Spiked recoveries and relative standard deviations of PAEs

從表2中可以看出，100μg/L和1000 μg/L兩個(gè)濃度水平下4個(gè)樣品的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%，樣品回收率均在80%～120%范圍內(nèi)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 9685-2008《食品容器、包裝材料用添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》）。

3結(jié)論

鄰苯二甲酸酯類作用一類塑膠產(chǎn)品添加劑對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生威脅，目前其前處理方法所用設(shè)備昂貴，一般實(shí)驗(yàn)室難以負(fù)擔(dān)。本文就此問題針對(duì)17種常見鄰苯二甲酸酯類化合物前處理和檢測(cè)方法進(jìn)行研究，提出一種更簡單易行的前處理方法，結(jié)果表明：本方法相對(duì)于國家標(biāo)準(zhǔn)方法處理時(shí)間更短、溶劑用量更小、成本更低。同時(shí)采用PSA柱與C18串聯(lián)，凈化效果良好，回收率高，線性范圍、標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限也滿足要求，證明該方法可以用于含油脂食品中鄰苯二甲酸酯類的前處理和檢測(cè)。

［1］白艷紅，張麗堯，張相生，等.食品級(jí)塑料包裝袋中鄰苯二甲酸酯類的檢測(cè)方法研究［J］.食品工業(yè)，2012，31（6）：138-142

［2］張靜，呂亮，崔立華，等.塑料包裝產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑檢測(cè)方法與標(biāo)準(zhǔn)的探討［J］.塑料科技，2011，39（12）：80-82

［3］李俊儒，胡繼紅，段瓊，等.我國鄰苯二甲酸酯類檢測(cè)方法研究進(jìn)展［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2014，40（2）：180-183

［4］岳麗君，安代志，王強(qiáng)，等.某部食品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑檢測(cè)情況［J］.解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2013，31（1）：18-21

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Determination and Analysis Method of Phthalic Acid Esters in Fat Food

MAO Xiao-yan
（Zhejiang Yuying College of Vocational Technology，Hangzhou 310000，Zhejiang，China）

17 kinds of common representatives of phthalic acid esters were selected for establishing pre-food processing methods of phthalic acid esters，including extraction，purification，and chromatographic separation. Results indicated：①C2H3N and CH3（CH2）4CH3extractions could be used for liquid or low fat samples and solid or high fat samples，respectively.②Good purifying effect could be achieved cascade of PSA column and C18.③The linearity ranges of 17 phthalic acid esters were 100 μg/L-4 000 μg/L.The correlation coefficient range was 0.997-0.999.④Under concentrations of 100 μg/Land 1 000 μg/L，the relative standard deviation of the samples were less than 10%.The sample recovery rate was in the range of 80%-120%.

phthalic acid esters；gas chromatography/mass spectra；pretreatment

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.19.035

2016-05-26

茅小燕（1976—），女（漢），講師，碩士，研究方向：食品營養(yǎng)與檢測(cè)。