氣質(zhì)聯(lián)用快速測定食用植物油中3種鄰苯二甲酸酯含量

鄒燕娣，包李林，周青燕，熊巍林，張謙益，周雙全

(道道全糧油股份有限公司 規(guī)劃發(fā)展研究院質(zhì)量管理中心，湖南 岳陽 414000)

鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)(簡稱PAEs)，俗名塑化劑，是常用的增塑劑，主要用于塑料制品中增加其韌性、塑性，被廣泛應(yīng)用在食品包裝材料中[1-3]。但是在塑料制品中，PAEs與塑料分子結(jié)合力較弱，隨著塑料制品的老化，PAEs很容易從其中釋放出來，遷移到與之接觸的食品中[4-7]。尤其PAEs是脂溶性物質(zhì)，因此極易遷移到食用油中，造成油脂污染[8-9]。

研究表明，PAEs的急性毒性并不明顯，但是長期攝入累積，可引起肝、腎、肺及心臟、生殖等多組織系統(tǒng)的中毒，其中以雄性生殖系統(tǒng)損害最為明顯[10-16]。因此原衛(wèi)生部《關(guān)于通報食品及食品添加劑鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)最大殘留量的函》(衛(wèi)辦監(jiān)督函〔2011〕551號)明確規(guī)定了食用植物油中的鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)最大殘留量分別不得超過0.3、1.5、9.0 mg/kg。

由于GC-MS具有對目標(biāo)物定性定量準(zhǔn)確、對痕量物質(zhì)分析靈敏度高等優(yōu)點，可應(yīng)用在食品中鄰苯二甲酸酯類含量的測定。本試驗主要對食用植物油的前處理條件進行優(yōu)化，使得前處理具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢，利用GC-MS測定DBP、DEHP和DINP的含量，以期為企業(yè)大批量的測定食用植物油中PAEs提供方法參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料與試劑

16種PAEs混標(biāo)(10 mg/L，1 mL，上海安譜)：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(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP)，鄰苯二甲酸二甲氧乙酯(DMEP)，鄰苯二甲酸二戊酯(DPP)，鄰苯二甲酸二乙氧基乙基酯(DEEP)，鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)，鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)，鄰苯二甲酸二丁氧基乙酯(DBMP)，鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)，鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)，鄰苯二甲酸二苯酯(DPHP)，鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)，鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)。鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)標(biāo)準(zhǔn)品(1 000 mg/L，2 mL)，上海安譜；乙腈，正己烷，丙酮；二氯甲烷，色譜純；SBEQ-CA8645玻璃純油基質(zhì)萃取管，上海安譜；1 g/6 mL PSA/SPE小柱，迪馬公司；一次性玻璃滴定管；1 mL玻璃樣品瓶；油脂樣品均購于沃爾瑪超市。

1.1.2 儀器與設(shè)備

7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，安捷倫公司；EOFO-945066型Talboys數(shù)顯型多管式旋渦混合器，美國Talboys；TD5A-WS臺式低速離心機。

1.2 試驗方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

16種PAEs標(biāo)準(zhǔn)工作液：用正己烷配制0.00、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 μg/mL的16種PAEs標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。于-20℃保存。

DINP標(biāo)準(zhǔn)工作液：用正己烷配制0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 μg/mL的DINP標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。于-20℃保存。

1.2.2 樣品前處理

1.2.2.1 本試驗方法

用一次性玻璃滴定管取0.5 g(精確至0.000 1 g)植物油于10 mL純油基質(zhì)萃取管中，加入2 mL乙腈，放入旋渦混合器中于2 500 r/min下混勻萃取5 min，然后4 000 r/min離心2 min，取出后將上清液移入1 mL樣品瓶中，待GC-MS測定。

1.2.2.2 GB 5009.271—2016方法

食用植物油混勻后，準(zhǔn)確稱取0.5 g(精確至0.000 1 g)于10 mL具塞磨口離心管中，依次加入100 μL正己烷和2 mL乙腈，渦旋1 min，超聲提取20 min，4 000 r/min離心5 min，收集上清液。殘渣中加入2 mL乙腈，渦旋1 min，4 000 r/min離心5 min。再加入2 mL乙腈重復(fù)提取1次，合并3次上清液，待SPE凈化。

取PSA/SPE小柱，依次加入5 mL二氯甲烷、5 mL乙腈活化，棄去流出液；將待凈化液加入PSA/SPE小柱，收集流出液；再加入5 mL乙腈，收集流出液，合并兩次收集的流出液，加入1 mL丙酮，40℃氮吹至近干，正己烷準(zhǔn)確定容至2 mL，渦旋混勻，供GC-MS分析。

1.2.3 儀器條件

GC條件：HP-5-MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進樣口溫度260℃；程序升溫為初始柱溫60℃，保持1 min，以20℃/min升溫至220℃，保持1 min，再以5℃/min升溫至250℃，保持1 min，再以20℃/min升溫至290℃，保持7.5 min；載氣為高純氦氣(純度>99.999%)，流速1.0 mL/min；進樣方式為不分流進樣；進樣量1 μL。

MS條件：電離方式為電子轟擊電離源(EI)；電離能量70 eV；傳輸線溫度280℃；離子源溫度230℃；四級桿溫度150℃；監(jiān)測方式為選擇離子掃描(SIM)；溶劑延遲7 min。

1.2.4 定性確認

在1.2.3儀器條件下，待測樣品和PAEs標(biāo)準(zhǔn)品的目標(biāo)化合物在相同保留時間處(±0.5%)出現(xiàn)，并且對應(yīng)質(zhì)譜碎片離子的質(zhì)荷比與標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)譜圖一致，其豐度比與標(biāo)準(zhǔn)品相比應(yīng)符合表1，3種PAEs的定性和定量離子見表2。結(jié)合豐度比和定性離子可定性目標(biāo)化合物。

表1 GC-MS定性確證相對離子豐度最大容許誤差

表2 3種鄰苯二甲酸酯的定性和定量離子

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

將標(biāo)準(zhǔn)系列工作液分別注入GC-MS中，每個質(zhì)量濃度平行測定3次，測定相應(yīng)的PAEs色譜峰面積，以標(biāo)準(zhǔn)工作液的質(zhì)量濃度(X)為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的峰面積(Y)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。DINP的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液單獨進樣測定。取某一低質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用空白植物油逐級稀釋，按照1.2.2.1方法處理后，以3倍信噪比所對應(yīng)的質(zhì)量濃度為檢出限(LOD)，以10倍檢出限作為定量限(LOQ)，結(jié)果見表3。

由表3可知，DBP和DEHP的線性范圍在0～1.0 μg/mL之間，相關(guān)系數(shù)大于0.999，DINP的線性范圍在0～20 μg/mL之間，相關(guān)系數(shù)為0.999 4，表明DBP、DEHP和DINP的線性均良好。DBP、DEHP和DINP的LOD和LOQ均分別為0.05 μg/mL和0.5 μg/mL。

表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程和檢出限、定量限

2.2 本方法的影響因素

2.2.1 空白試驗

實驗中盡量避免使用塑料制品，對于玻璃器皿，用超純水洗凈，烘干后，使用前用色譜純正己烷清洗3～4遍，甩干，待正己烷揮發(fā)后使用。每次試驗用的試劑都進GC-MS測定其PAEs含量，待測定值在檢出限以下，方可使用。

2.2.2 凈化管的選擇

采用安譜的純油基質(zhì)萃取管作為凈化管，該基質(zhì)主要是活化的氧化鋁，吸附油脂性能較好，價格較低，8元/根。而國標(biāo)采用的PSA/SPE固相萃取柱(1 g/6 mL)雖然凈化效果好，但價格昂貴，需40元/根。考慮到企業(yè)檢測樣品數(shù)量眾多，在除油效果良好、對GC-MS無污染、價格低廉的情況下，采用安譜的純油基質(zhì)萃取管作為凈化管。

2.2.3 乙腈萃取量的影響

稱取空白一級菜籽油0.5 g，加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使其分別含0.5 μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液，分別加入2、4、6 mL乙腈，在2 500 r/min下混勻萃取5 min，離心2 min，而后測定該樣品中DBP、DEHP、DINP的含量。試驗結(jié)果表明：分別加入2、4、6 mL乙腈萃取時，樣品中DBP、DEHP和DINP的加標(biāo)回收率為95%以上。故試驗選擇2 mL作為乙腈萃取量。

2.2.4 萃取時間的影響

本試驗方法中，稱取空白一級菜籽油0.5 g，加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使其分別含0.5 μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液，加入2 mL乙腈，分別在旋渦混合器中2 500 r/min下混勻萃取5、10、15、20 min，離心2 min，而后測定該樣品中DBP、DEHP、DINP的含量。試驗結(jié)果表明：當(dāng)萃取時間分別為5、10、15、20 min時，樣品中DBP、DEHP和DINP的加標(biāo)回收率均能達到95%以上。故試驗選擇5 min作為萃取時間。

2.2.5 萃取方式的影響

本試驗方法中，稱取空白一級菜籽油0.5 g，加入適量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使其分別含0.5 μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液，加入2 mL乙腈，分別在旋渦混合器中于2 500 r/min下萃取5 min和超聲20 min，離心2 min，而后測定該樣品中DBP、DEHP、DINP的含量。試驗結(jié)果表明：采用旋渦混合器萃取的效果與超聲萃取效果相當(dāng)，旋渦混勻萃取和超聲萃取的樣品中DBP、DEHP和DINP加標(biāo)回收率均在95%以上。本試驗選擇旋渦混勻作為萃取方式。

2.3 儀器穩(wěn)定性

將低(0.02 μg/mL)、中(0.5 μg/mL)、高(1.0 μg/mL)3種質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進入GC-MS中進行測定，重復(fù)測定6次，計算3種質(zhì)量濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為5.6%、4.5%和4.1%，均在10%以下，說明儀器穩(wěn)定性良好。

2.4 方法準(zhǔn)確性

將未測出DBP、DEHP和DINP的一級菜籽油作為本底，向其中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成低(0.02 μg/mL)、中(0.5 μg/mL)、高(1.0 μg/mL)3種質(zhì)量濃度的加標(biāo)樣。分別采用本試驗方法和GB 5009.271—2016進行前處理。每個水平平行測定6次，計算平均回收率和RSD。結(jié)果見表4。

從表4可看出，在本試驗方法中，當(dāng)加標(biāo)量分別為0.02、0.5 μg/mL時，DBP、DEHP和DINP的加標(biāo)回收率分別為103%～112%、96%～113%、95%～97%，RSD分別為5.5%～5.9%、5.0%～6.6%和3.5%～5.5%。當(dāng)加標(biāo)量為1.0 μg/mL時，DBP、DEHP和DINP的加標(biāo)回收率分別為73%、64%和62%，RSD分別為5.6%、4.6%和3.3%。

表4 方法的回收率和RSD

在GB 5009.271—2016方法中，當(dāng)加標(biāo)量分別為0.02、0.5 μg/mL時，DBP、DEHP和DINP的加標(biāo)回收率分別為96%～114%、95%～108%、103%～109%，RSD分別為6.6%～7.9%、5.3%～8.6%和4.8%～9.7%。當(dāng)加標(biāo)量為1.0 μg/mL時，DBP、DEHP和DINP的加標(biāo)回收率分別為89%、74%和72%，RSD分別為6.7%、5.8%和7.2%。

由此可見，當(dāng)加標(biāo)量在0.5 μg/mL時，兩種方法的加標(biāo)回收率均在95%以上。但當(dāng)加標(biāo)量在1.0 μg/mL時，國標(biāo)方法的回收率較高，原因是萃取的次數(shù)較多，萃取較完全。但是國標(biāo)方法萃取次數(shù)多，耗時長，容易二次污染，且0.5 μg/mL的加標(biāo)回收率達95%以上時完全能滿足日常食用植物油中的DBP、DEHP和DINP的測定。

2.5 樣品比對結(jié)果

將5個不同的油樣送到通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司(簡稱SGS)進行DBP、DEHP和DINP含量的測定，并分別采用本試驗方法和GB 5009.271—2016進行測定，將三者的結(jié)果進行比對。結(jié)果見表5。

表5 樣品比對結(jié)果 mg/kg

由表5可知，本試驗方法測定結(jié)果與GB 5009.271—2016和SGS的測定結(jié)果基本一致，說明本試驗方法測定的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

2.6 實際樣品的測定

隨機抽取9份不同油樣應(yīng)用本方法測定DBP、DEHP、DINP含量，結(jié)果見表6。

表6 9份油樣的PAEs測定結(jié)果 mg/kg

由表6可知，隨機抽取的9份油樣測定的DBP、DEHP和DINP含量均在國家標(biāo)準(zhǔn)限量之下，這對于消費者的食用是安全的。

3 結(jié) 論

本試驗建立了一種用于食用植物油中DBP、DEHP和DINP含量的快速測定方法。采用加標(biāo)回收率作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，分別對油脂凈化管的選擇、萃取量、萃取方式和萃取時間進行了試驗，建立了一種快速、簡便、準(zhǔn)確的檢測方法。利用該方法，DBP和DEHP在0～1.0 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，相關(guān)系數(shù)均大于0.999；DINP在0～20 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，相關(guān)系數(shù)為0.999 4；且DBP、DEHP和DINP的檢出限和定量限均分別為0.05、0.5 μg/mL。0.5 μg/mL的加標(biāo)樣品中的DBP、DEHP和DINP回收率均在95%以上，RSD在10%以下。采用本試驗方法測定的結(jié)果與GB 5009.271—2016和SGS測定結(jié)果基本一致。