氣相色譜-質(zhì)譜法測定菜籽油中17種鄰苯二甲酸酯的優(yōu)化研究

◎ 茍 怡，王 霓，熊雙麗，吳秋婷，何建瓊

（1.綿陽市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，四川 綿陽 621000；2.西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽 621010；3.四川旅游學(xué)院，四川 成都 610000；4.四川御康農(nóng)業(yè)科技有限公司，四川 德陽 618500）

2011年，臺灣披露不法生產(chǎn)商用工業(yè)加工助劑塑化劑代替棕櫚油配制“起云劑”用于食品加工，引起全國對塑化劑安全問題的恐慌和高度關(guān)注[1]。塑化劑是工業(yè)上廣泛使用的高分子材料助劑，鄰苯二甲酸酯（PAEs）是塑化劑的一大類，其使用量約占塑化劑用量的90%[2-3]。PAEs為無色油狀粘稠液體，易溶于有機溶劑，難溶于水，常溫下不易揮發(fā)[4]。PAEs在飲用水和空氣中的暴露水平都很低，飲食暴露是一般人群的主要暴露途徑，有研究表明PAEs具有雌激素作用，可導(dǎo)致人體內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂、生殖系統(tǒng)異常及癌癥等[5-7]。美國自2009年起已禁止6種PAEs在玩具和兒童護理品中的應(yīng)用[8]?！缎l(wèi)生部辦公廳關(guān)于通報食品及食品添加劑中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)最大殘留量的函》[9]中規(guī)定，食品、食品添加劑中的鄰苯二甲酸（2-乙基己基）酯（DEHP）、鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）、鄰苯二甲酸二正丁酯（DBP）最大殘留量分別為1.5 mg·kg-1、9.0 mg·kg-1、0.3 mg·kg-1。

目前，塑化劑的檢測方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，其中氣相色譜-質(zhì)譜法具有較高的定性定量能力最常用于檢測塑化劑[10]。本實驗對氣相色譜、質(zhì)譜條件和前處理進行優(yōu)化，檢測菜籽油中17種PAEs，以期建立菜籽油中17種PAEs的快速定性定量方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菜籽油：市售。

正己烷、乙腈、二氯甲烷、丙酮：色譜純；16種鄰苯二甲酸酯混標：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）、鄰苯二甲酸二正丁酯（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）己酯（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(huán)己酯（DCHP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）、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）：1 000 mg·L-1，購自美國o2si smart solutions公司；鄰苯二甲酸二烯丙酯（DAP）：250 mg，購自北京曼哈格生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Cleanert PAE（3 g/6 mL）固相萃取小柱：天津博納艾杰爾科技有限公司；UGC-24C氮吹儀：北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司；KQ3200DA超聲儀：昆山市超聲儀器有限公司；Aglient 7890B GC/5977A MSD 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）、Aglient G4513A自動液體進樣器：美國安捷倫公司。

1.3 標準溶液配制

配制17種PAEs混合標準中間溶液（10 μg·mL-1），0～8 ℃冷藏保存。使用時，根據(jù)需要用正己烷稀釋 成0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1、0.50 μg·mL-1和1.00 μg·mL-1的標準系列工作液。

1.4 樣品前處理

1.4.1 稱樣量的優(yōu)化

分別準確稱取混合均勻的菜籽油樣1 g和0.5 g（精確至0.000 1 g）于10 mL玻璃離心管中，分別添加17種PAEs，使其加標水平均為0.8 mg·kg-1，再加入100 μL正己烷和2 mL乙腈，漩渦混勻1 min，超聲輔助提取20 min，4 000 r·min-1離心5 min，收集上清液，殘渣中加入2 mL乙腈，漩渦混勻1 min，4 000 r·min-1離心5 min，同法進行第3次萃取，合并3次上清液，待固相萃取（SPE）凈化。

SPE凈化：在Cleanert PAE固相萃取小柱中依次加入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，正己烷準確定容至2 mL，漩渦混勻，供GC-MS分析[11]。計算回收率。

1.4.2 氮吹溫度的優(yōu)化

同1.4.1的方法，氮吹溫度改為60 ℃，GC-MS分析，計算回收率。

1.4.3 GC-MS初始溫度的優(yōu)化

初始溫度分別設(shè)為60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃和100 ℃，分析17種PAEs（1μg·mL-1），根據(jù)保留時間來確定最佳初始溫度。

1.4.4 GC-MS進樣口溫度的優(yōu)化

進樣口溫度分別設(shè)為260 ℃、270 ℃、280 ℃、290 ℃和300 ℃，分析17種PAEs（1μg·mL-1），根據(jù)峰響應(yīng)的高低來確定最佳進樣口溫度。

1.5 色譜條件

色譜柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣：高純氦（He 99.999%）；電子轟擊離子源（EI）；電子能量70 eV；傳輸線溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；掃描方式：選擇離子監(jiān)測（SIM），具體定量定性離子參考文獻[11]；溶劑延遲5 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 稱樣量和氮吹溫度的優(yōu)化

《食品安全國家標準 食品中鄰苯二甲酸酯的測定》（GB 5009.271—2016）中，對液態(tài)油脂試樣的稱樣量為0.5 g，根據(jù)在樣品均勻的情況下增大稱樣量可以提高樣品的代表性[12]，本實驗增加稱樣量到1 g，其回收率結(jié)果見表1。

《食品安全國家標準 食品中鄰苯二甲酸酯的測定》（GB 5009.271—2016）中的氮吹溫度為40 ℃，由于試劑為乙腈，40 ℃氮吹時間較長，且鄰苯二甲酸酯類的沸點為240～400 ℃，所以本實驗提高氮吹溫度到60 ℃，回收率結(jié)果見表1。

表1 不同稱樣量和氮吹溫度下的回收率結(jié)果統(tǒng)計表

由表1可知，稱樣量0.5 g，氮吹溫度40 ℃時回收率為81.9%～112.4%；稱樣量1 g，氮吹溫度40 ℃時回收率為80.7%～113.0%，稱樣量0.5 g，氮吹溫度60 ℃時回收率為83.6%～117.2%；稱樣量1 g，氮吹溫度60 ℃時回收率為84.9%～110.2%。說明增加稱樣量到1 g不會影響其準確度，但可以提高樣品的代表性，增加氮吹溫度也不會影響其準確度，但可以縮短氮吹時間，最終前處理參數(shù)為稱樣量1 g，氮吹溫度60 ℃。

2.2 初始溫度的優(yōu)化

初始溫度在60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃和100 ℃下的17種PAEs（1 μg·mL-1）的保留時間結(jié)果見圖1。由圖1可知保留時間隨著初始溫度的提高均逐漸前移，分析時間也相應(yīng)縮短，但初始溫度過高沸點較低的組分不能得到較好的分離，最終確定80 ℃作為初始溫度。

圖1 17種PAEs在不同初始溫度下的保留時間圖

2.3 進樣口溫度的優(yōu)化

進樣口溫度在260 ℃、270 ℃、280 ℃、290 ℃和300 ℃下的17種PAEs（1μg·mL-1）的豐度結(jié)果見圖2，由圖2可知隨著溫度的升高各組分峰響應(yīng)加大，在280 ℃之后變化不明顯。最終確定280 ℃作為進樣口溫度。

圖2 17種PAEs在不同進樣口溫度下的響應(yīng)圖

2.4 最佳色譜條件

綜上所述，本實驗最佳色譜條件為：初始溫度80 ℃；進樣口溫度280 ℃；流速：1.0 mL·min-1；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1 μL。程序升溫：初始溫度80 ℃，保持0.5 min，以20 ℃·min-1升溫至220 ℃，保持1 min，再以5 ℃·min-1升溫至240 ℃，保持1 min，再以20 ℃·min-1升溫至280 ℃，保持7 min。

在該條件下的17種PAEs總離子色譜圖（圖3），與GB 5009.271—2016條件下的17種PAEs總離子色譜圖（圖4）相比保留時間提前，分析時間縮短，峰響應(yīng)加大，且17種PAEs能有效地分開，峰型尖銳，對稱性好，出峰附近沒有干擾峰，是理想的色譜檢測條件。

圖3 優(yōu)化后17種鄰苯二甲酸酯標準溶液（1 μg·mL-1）的總離子色譜圖

圖4 優(yōu)化前17種鄰苯二甲酸酯標準溶液（1 μg·mL-1）的總離子色譜圖

2.5 方法線性范圍、檢出限和定量限

移取17種鄰苯二甲酸酯標準中間液（10 μg·mL-1），用正己烷稀釋，配制成濃度為0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1、0.50 μg·mL-1和1.00 μg·mL-1的標準系列工作液，按上述最佳條件上機測定，以鄰苯二甲酸酯的濃度為橫坐標，定量離子的峰面積為縱坐標建立17種鄰苯二甲酸酯標準曲線，確定17種PAEs的線性方程。

取本底中不含這17種PAEs的菜籽油，添加17種鄰苯二甲酸酯標液，使各組分濃度為0.04 mg·kg-1，按優(yōu)化后的最佳色譜條件，上機測定，3倍信噪比計算檢出限，10倍信噪比計算定量限。

17種PAEs的線性方程及檢出限、定量限見表2。由表2可以看出在0.02～1.00μg·mL-1的線性范圍內(nèi)17種PAEs具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r均＞0.997 8。GB 5009.271—2016中DBP定量限為0.3 mg·kg-1，其余均為0.5 mg·kg-1，本方法DBP定量限為0.01 mg·kg-1，其余均≤0.06 mg·kg-1，遠低于上述國家標準中的要求，能夠滿足檢測要求。

表2 17種鄰苯二甲酸酯的檢出限、定量限及線性方程表

2.6 精密度和加標回收率

取本底不含17種PAEs的菜籽油樣品，分別按0.10 mg·kg-1、0.40 mg·kg-1、0.80 mg·kg-1的水平添加17種PAEs標液，按最佳前處理方法處理后，每個加標水平平行測定6次，計算其回收率和精密度。結(jié)果見表3。從表3可以看出相對標準偏差RSD在0.5%～9.6%，均不超過10%。3個濃度水平的平均回收率在80.6%～118.3%，說明本方法具有較高的精密度和準確度。

表3 17種鄰苯二甲酸酯精密度和加標回收實驗結(jié)果表（n=6）

2.7 實際樣品檢測

利用本實驗所建立的方法對市售的30個菜籽油檢測其17種PAEs，檢測結(jié)果見表4。由表4可知，30個菜籽油中有20個檢出PAEs，檢出率為67%，主要檢出的塑化劑有DBP、DEHP、DIBP 3種，DBP檢出率37%，DEHP檢出率20%，DIBP檢出率27%。

表4 30份菜籽油17種PAEs測定結(jié)果表（單位：mg·kg-1）

3 結(jié)論

參照國家標準《食品安全國家標準 食品中鄰苯二甲酸酯的測定》（GB 5009.271—2016）中的方法，對進樣口溫度、初始溫度、稱樣量、氮吹溫度4個方面進行優(yōu)化，篩選出最優(yōu)的氣相色譜、質(zhì)譜和前處理條件參數(shù)，優(yōu)化后，菜籽油中17種鄰苯二甲酸酯出峰時間縮短，峰響應(yīng)增加，且分離度良好，在一定濃度范圍內(nèi)（0.02～1.0 μg·mL-1）相關(guān)系數(shù)r≥0.997 8，具有良好的線性關(guān)系。檢出限為0.002～0.02 mg·kg-1，定量限為0.005～0.06 mg·kg-1，遠小于GB 5009.271—2016。RSD在0.5%～9.6%，平均回收率在80.6%～118.3%，說明優(yōu)化后的方法具有較高的精密度和準確度，操作更加簡單、快速，完全能夠滿足國家標準對菜籽油中鄰苯二甲酸酯的測定要求，為菜籽油中鄰苯二甲酸酯類的檢測提供了方法參考。