氣相色譜-質(zhì)譜法檢測食用油中的鄰苯二甲酸酯

王碩，王琨，朱華平，方國臻，陳靜，宋嘉嘉

（食品營養(yǎng)與安全教育部重點實驗室天津科技大學(xué)，天津300457）

氣相色譜-質(zhì)譜法檢測食用油中的鄰苯二甲酸酯

王碩，王琨，朱華平，方國臻，陳靜，宋嘉嘉

（食品營養(yǎng)與安全教育部重點實驗室天津科技大學(xué)，天津300457）

建立液-液萃取和固相萃取（SPE）提取方法，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用分析技術(shù)，檢測食用油中的5種鄰苯二甲酸酯類污染物的方法。該方法檢測的最低濃度為10 ng/g~20 ng/g之間，回收率為75%~89%之間，并運用該方法對市售的塑料包裝食用油進行了檢測。

鄰苯二甲酸酯；食用油；氣相色譜-質(zhì)譜；檢測

Abstract：This study established a method of detection 5 phthalates by gas chromatography-mass spectrometry coupled with the liquid-liquid extraction and solid phase extraction to extract phthalates from oil.And the method detection limit was 10 ng/g-20 ng/g,the recoveries were between 75%and 89%.Different brands of packaged oil purchased from a local supermarket were detected.

Key words:phthalates；oil；GC-MS；detection

鄰苯二甲酸酯（英文名phthalic acid ester，簡稱PAEs），是環(huán)境激素類物質(zhì)中的一類重要化合物，被大量用于塑料，主要作為增塑劑和軟化劑等[1]。一般認為，鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)沒有明顯的急性毒性和慢性毒性，但是它們有些具有生殖毒性，有些具有雌性激素活性[2]，它對人體健康的影響是一個慢性的過程。鄰苯二甲酸酯可能通過飲食、皮膚接觸或呼吸等途徑進入人體，而且可能通過胎盤或者哺乳產(chǎn)生跨代影響[3]。鄰苯二甲酸酯以其性能優(yōu)越，價格低廉而被大量生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用，使它們有機會在環(huán)境中散布。許多研究表明，研究者已在大氣、水體、土壤、生物體，甚至人體等自然和人類環(huán)境中普遍發(fā)現(xiàn)了鄰苯二甲酸酯類化合物的存在。

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，包裝食用油已經(jīng)逐步取代了散裝油，瓶/桶裝食用油被人們廣泛食用。但是，塑料包裝食用油中塑料中有害物質(zhì)的遷移問題存在安全隱患[4-6]。市面上的瓶/桶裝食用油是否受到鄰苯二甲酸酯的污染，鄰苯二甲酸酯的從塑料包裝向食品的遷移問題受到社會各界的廣泛關(guān)注。

由于食用油性質(zhì)特殊，儀器分析的前處理過程較為復(fù)雜，目前對于食用油中小分子添加劑及污染物的檢測方法較少。本文主要利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）分析技術(shù)同時分析測試方法進行系統(tǒng)性的研究，建立5種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的GC-MS的分析方法及相關(guān)前處理方法。

1 材料與方法

1.1 試劑

本試驗使用的主要試劑包括：鄰苯二甲酸二甲酯（DMP），鄰苯二甲酸二乙酯（DEP），鄰苯二甲酸二丁酯（DBP），鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP），鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）純品來自德國Dr,Ehrenstorfer公司；色譜純正己烷來自美國Fisher Scientific公司；色譜純有機溶劑：丙酮、乙酸乙酯、乙腈和甲醇來自天津市康科德科技有限公司；弗羅里硅土（100目~200目）來自上海潤捷化學(xué)試劑有限公司。

將本試驗所用5種鄰苯二甲酸酯標準品先配成濃度為1 mg/mL的正己烷儲備液，于-20℃下儲存，保存期為1年。然后再根據(jù)試驗要求，稀釋成適當(dāng)濃度的標準品混合溶液，于-20℃下儲存，儲存期為3個月。

弗羅里硅土在使用前，先在650℃馬弗爐中灼燒6 h，放入干燥器中保存。

1.2 儀器

本試驗所用主要儀器包括：4000MS型GC-MS聯(lián)用儀來自美國瓦里安技術(shù)有限公司；超純水系統(tǒng)Milli-Q來自美國Millpore公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀來自香港BUCHI公司；固相萃取儀來自美國Sepulco公司。

由于鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)在塑料制品中使用較為廣泛，故在試驗過程中應(yīng)盡量避免使用塑料器皿，所有玻璃儀器在清洗后用濃硫酸-重鉻酸鉀洗液浸泡6 h，沖去洗液后，用超純水潤洗，在180℃烘烤2 h。

1.3 食用油樣品前處理方法

用天平稱取樣品油5.0 g于250 mL錐形瓶中，加入25.0 mL乙腈，轉(zhuǎn)入分液漏斗充分搖勻（5 min），靜置分層，將油層從分液漏斗下口放出，再用25 mL乙腈萃取兩次，合并3次乙腈提取液，在雞心瓶中，溫度保持在40℃，旋蒸至干。用4.0 mL正己烷復(fù)溶。

將弗羅里硅土（100目~200目，層析用）1.0000 g填到容量為3 mL的SPE小管中，加上墊片，自制弗羅里硅土SPE小柱。用3.0 mL正己烷潤洗小柱，以小于0.5 mL/min速度將4.0 mL正己烷提取液通過小柱，待完全流過后，用5.0 mL丙酮洗脫，收集洗脫液，保持水浴溫度在40℃左右，用N2吹干。正己烷定容至1.00mL，以待GC-MS檢測。

1.4 GC-MS測定方法

1.4.1 GC-MS檢測條件

選用DB-5 MS(30 m×0.25 mm×0.25 mm)毛細管柱；載氣為氦氣（純度）≥99.999%；氣相色譜進樣口溫度：320℃，進樣方式：分流進樣（分流比為 5∶1）；柱溫：100℃，以8℃/min上升到320℃，保持15 min；進樣量：1 μL；柱流速：1.0 mL/min；質(zhì)譜條件：溶劑延遲時間5 min；離子源溫度(EI)：220℃；接口溫度：280℃。

掃描模式：選擇離子掃描（SIM），見表1所示；掃描時間：5 min~23 min。

1.4.2 定量方法

外標法與標準曲線法相結(jié)合應(yīng)用，亦稱外標-標準曲線法，使定量更加方便、準確。本試驗用鄰苯二甲酸酯標準品配制成一系列濃度的標準溶液，然后測出各自的色譜峰面積，再以溶液濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。在相同的檢測條件下，注入待測樣品溶液后，得到峰面積，然后在標準曲線上查出相應(yīng)的物質(zhì)濃度，計算出待測樣本中待測物質(zhì)量。

表1 鄰苯二甲酸酯標準樣品掃描離子、保留時間和檢出限Table 1 List of retention times,target ions,and LOD of 5 phthalates

2 結(jié)果與討論

2.1 檢出限的確定

配制的一系列梯度濃度的標準溶液，以1.4.1的方法進樣。5種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的總離子流圖（濃度為1 mg/L）如圖1所示，可見該方法可以將5種待測完全分離，且背景較低，出鋒較好。根據(jù)信噪比（S/N=3）計算出檢出限結(jié)果，見表1所示，所得檢出限均達到μg/L級別，可見方法靈敏度較高。

圖1 5種鄰苯二甲酸酯的總離子流圖Fig.1 The TIC picture of 5 phthalates

2.2 檢測食用油中鄰苯二甲酸酯前處理方法建立

2.2.1 提取劑的選擇

本試驗選擇液-液萃取對食用油中的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)進行提取。嘗試了多種常用溶劑，其中正己烷，丙酮，乙酸乙酯等均與食用油可以不同程度互溶，故不適宜用作液-液萃取劑。甲醇和乙腈與食用油不溶，可以用作液-液萃取溶劑?？紤]到乙腈的對脂肪的除去作用較好[7]，故而選擇乙腈作為食用油的萃取溶劑。液-液萃取實驗中，溶液分層，食用油處于下層，乙腈處于上層。

2.2.2 萃取劑用量的優(yōu)化

對萃取劑用量做下列優(yōu)化，稱取5.0 g的食用油樣品兩份，分別添加20 mL乙腈3次和添加25 mL乙腈3次進行液-液萃取。圖2給出了各種鄰苯二甲酸酯類的回收率試驗結(jié)果的比較。

由圖2可見，用25 mL乙腈萃取3次可以達到很好的回收效果，明顯優(yōu)于20 mL，回收率可以達到80%左右。為保證回收率，選擇25 mL萃取3次為每5 g食用油的萃取條件。

2.2.3 凈化柱及添料量的選擇

食用油在經(jīng)過乙腈萃取后，其萃取液懸蒸至干，用正己烷復(fù)溶后進樣，檢測結(jié)果可看到有諸多雜鋒，這是由于食用油組分復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中又添加了多種食品添加劑所至，這些雜鋒的存在，除了提高了背景，影響檢測靈敏度外，還會對儀器造成損害，縮短毛細管氣相色譜柱和質(zhì)譜燈絲的使用壽命，污染離子阱。所以，需要一個凈化過程，本試驗選擇了用固相萃?。⊿PE）小柱對食用油萃取液進行凈化。

填料方面比較了C18和弗羅里硅土。食用油萃取液用正己烷進行復(fù)溶，將復(fù)溶液過柱，C18填料的小柱不能吸附正己烷中的鄰苯二甲酸酯，導(dǎo)致鄰苯二甲酸酯完全隨溶劑流出，而弗羅里硅土則能夠成功的吸附正己烷溶液中的鄰苯二甲酸酯。所以選擇使用弗羅里硅土為SPE填料。

本試驗所用的小柱是自己填制的，逐漸增加小柱的填料量，最終選擇3 mL SPE柱筒填料量為1 g。

2.2.4 洗脫劑用量的優(yōu)化

本試驗選擇了極性較強的丙酮作為洗脫劑。

改變?nèi)軇┯昧繌? mL到6 mL進行優(yōu)化試驗，以洗脫劑用量做橫坐標，以待測物的回收率為縱坐標，繪制了曲線圖，見圖3所示。

從圖3中可以看出大多數(shù)鄰苯二甲酸酯在洗脫劑用量3 mL~5 mL時，回收率提升。當(dāng)洗脫劑用量達到6 mL時，所有待測物的回收率幾乎不再增加。因此，出于節(jié)省溶劑的目的，并且考慮到溶劑中可能存在的鄰苯二甲酸酯對本底值的影響，故而本試驗選用5 mL丙酮對SPE柱進行洗脫。

圖3 洗脫劑用量對鄰苯二甲酸酯回收率的影響Fig.3 Effect of eluent volume to the phthalates recoveries

2.3 檢測方法的驗證與應(yīng)用

2.3.1 方法線性檢測

在食用油中分別添加不同濃度的鄰苯二甲酸酯標準溶液，使其終濃度分別為 10、15、20、30、40、100、200、400、1000、2000 ng/g 等一系列梯度，進行檢測，確定方法的線性，所得定量限及標準曲線線性見表2。

表2 食用油中鄰苯二甲酸酯的測定曲線Table 2 The regression coefficients of the calibration curves of phthalates in oil

由表2中數(shù)據(jù)可知，該方法線性對鄰苯二甲酸酯進行提取及檢測效果在所測范圍內(nèi)線性較好，定量限在10 ng/g~20 ng/g之間，RSD%（n=3）在20%以內(nèi)。

2.3.2 方法回收率的測定

通過在食用油中進行兩個濃度40 ng/g和100 ng/g的5種鄰苯二甲酸酯添加，進行方法回收率試驗，見表3。

表3 食用油中加標5種鄰苯二甲酸酯混標的回收率及相對標準偏差(n=3)Table 3 The spiked recoveries and RSD(n=3)of 5 phthalates in oil

由表3中結(jié)果可知，該方法回收率在75%~89%之間，RSD小于12%，回收率較高，方法的重現(xiàn)性基本符合要求。

2.4 檢測方法的實際應(yīng)用

5個品牌，不同種類的商品化包裝食用油樣品隨機購于某超市。

利用本試驗所建立的分析方法，對5種包裝食用油進行檢測，試驗結(jié)果以及食用油的儲存時間和包裝材料性質(zhì)見表4所示。定這類物質(zhì)在食用油中的含量標準，因此，今后的研究應(yīng)對鄰苯二甲酸酯類污染物進行風(fēng)險評估，制定食品中其最大允許量。

3 結(jié)論

本試驗采用液-液萃取結(jié)合固相萃取的前處理方法提取食用油中的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)，消除了基質(zhì)組

表4 5種市售食用油中鄰苯二甲酸酯類含量的檢測Table 4 The phthalates concentrations in 5 different brand packaged oil

如表4所示，鄰苯二甲酸酯的含量對于不同的食用油品種各目標物含量之間沒有明顯差異。5種食用油樣品中全部檢出了DBP和DEHP，而DMP和BBP均未檢出。5種鄰苯二甲酸酯總量最高的是品牌3為316.95 ng/g。最低的是品牌1為69.67 ng/g。

圖4示例了食用油樣的總離子流圖，說明該方法可以有效的用于食用油中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的測定。

圖4 實際食用油樣品總離子流圖Fig.4 TIC of oil example

測定結(jié)果顯示被測的5個品牌市售食用油均檢測到鄰苯二甲酸酯，說明此類污染物由食品外環(huán)境通過各種途徑已進入食用油。這些鄰苯二甲酸酯是由塑料包裝遷移而來，還是來自食用油生產(chǎn)原料或者來自生產(chǎn)加工過程中的二次污染，有待考證。而我國尚未制分的干擾，提高了GC-MS檢測的靈敏度和選擇性。該方法的線性范圍在10 ng/g~20 ng/g之間，平均回收率在75%~89%，符合對微量污染物的分析要求，成功地應(yīng)用于檢測食用油中的5種鄰苯二甲酸酯類污染物。

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Study of Phthalates Detection in Oil by Gas Chromatography-mass Spectrometry

WANG Shuo,WANG Kun,ZHU Hua-ping,FANG Guo-zhen,CHEN Jing,SONG Jia-jia
（Key Laboratory of Food Nutrition and Safety，Tianjin University of Science&Technology,Ministry of Education,Tianjin 300457，China）

2010-01-21

天津市教委重點項目(NO.2006ZD19)

王碩（1969—），男（漢），教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：食品安全。