氣相色譜–質(zhì)譜法測(cè)定食用油中17種鄰苯二甲酸酯類增塑劑

莫淑梅，鄭耀林，張樹(shù)權(quán)，周瑞錚

（東莞市食品藥品檢驗(yàn)所，廣東東莞 523808）

鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)(PAEs)俗稱塑化劑，因其可以增加塑料制品的柔韌性，而廣泛應(yīng)用于食品包裝材料中[1-3]。PAEs有毒且易溶于油脂，溶出后遷移到環(huán)境中造成污染，危及人類健康[4]。隨著社會(huì)發(fā)展，人們大量使用塑料制品，使PAEs 成為最常見(jiàn)的污染物之一[5]。鄰苯二甲酸酯具有干擾分泌系統(tǒng)、破壞免疫系統(tǒng)、影響兒童智力發(fā)育和雌性的生殖發(fā)育[6-7]等毒性作用。為了限制PAEs 的使用，國(guó)內(nèi)外已出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)，將PAEs 列為“優(yōu)先控制污染名單”。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)[8-10]常用于食品中PAEs 定性定量分析，應(yīng)用最為廣泛。由于PAEs 具有親脂性[11-12]，食用油容易受到PAEs 的污染，來(lái)源可能有生產(chǎn)過(guò)程中接觸的塑料制品[13]，還可能有貯存食用油的塑料包裝容器，導(dǎo)致食用油樣品處理變得復(fù)雜。食用油樣品處理方法有凝膠色譜(GPC)法[14-16]、乙腈提取后固相萃取(SPE)法[17-18]或分散固相萃取法[19-20]凈化等。其中GPC 法費(fèi)時(shí)、耗費(fèi)試劑較多，固相萃取法使用的凈化耗材可能會(huì)引入污染，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度[21-22]，需要在實(shí)驗(yàn)前對(duì)耗材進(jìn)行驗(yàn)收。

筆者建立氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定食用油中17種PAEs，該方法樣品處理簡(jiǎn)便、高效，分析靈敏度高，可為食品檢驗(yàn)檢測(cè)工作提供有益參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

電子分析天平：MS1003TS型，瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)。

渦旋混勻器：V3 S25型，德國(guó)IKA公司。

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：TSQ 8000 Evo 型，美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司。

數(shù)字式超聲波清洗器：5510E-DTH 型，美國(guó)Branson公司。

低溫離心機(jī)：3K15 型，德國(guó)Sigma Laborzentrifugen公司。

氮吹儀：Evatros G型，韓國(guó)Goojung Engineering公司。

超純水機(jī)：Milli-Q型，美國(guó)Millipore公司。

PAEs固相萃取專用柱：SPE/Silica型，500 mg，6 mL。

無(wú)菌塑料移液器吸頭：200 μL，1 mL，5 mL。

17 種PAEs 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：含有鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、鄰苯二甲酸二戊酯(DPP)、鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)、鄰苯二甲酸二苯酯(DPhP)、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(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(2-乙基)己酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)，質(zhì)量濃度均為1 000 mg/L，上海曼哈格Bepure生物科技有限公司。

正己烷、乙腈、二氯甲烷、丙酮：色譜純。大豆油樣品：市售。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 樣品處理

稱取0.5 g大豆油樣品于15 mL玻璃離心管中，加入5 mL正己烷飽和的乙腈，渦旋混合1 min，超聲提取20 min，于4 000 r/min 離心5 min，取上清液于進(jìn)樣小瓶中，供GC-MS分析。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確移取500 μL 17 種PAEs 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL 容量瓶中，用正己烷定容，得到質(zhì)量濃度為10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

準(zhǔn)確量取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用正己烷配制成質(zhì)量濃度為0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L 的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3 儀器工作條件

1.3.1 色譜儀

色譜柱：DB-5MS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm，美國(guó)Agilent 公司)；載氣：高純氦氣，流量為1.0 mL/min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度：260 ℃；進(jìn)樣體積：1 μL；柱溫：程序升溫，升溫程序?yàn)橛?0 ℃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，以20 ℃/min升溫至290 ℃，保持7.5 min。

1.3.2 質(zhì)譜儀

電離方式：電子轟擊離子源(EI)；監(jiān)測(cè)方式：選擇離子掃描(SIM)；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：280 ℃，監(jiān)測(cè)離子質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 17種PAEs的質(zhì)譜參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 玻璃器皿的處理

PAEs廣泛存在于環(huán)境中，在檢驗(yàn)前需要對(duì)玻璃器皿進(jìn)行清洗處理以避免干擾測(cè)定。試驗(yàn)考察了4種處理方法，取4組15 mL玻璃離心管，均用超純水清洗3次，分別采用以下幾種方式處理：(1)不用丙酮浸泡，不烘烤；(2)用丙酮浸泡1 h，不烘烤；(3)用丙酮浸泡1 h，于210 ℃下烘烤2 h；(4)不用丙酮浸泡，于210 ℃下烘烤2 h。取1 mL正己烷于各組試管中渦旋1 min后供GC-MS測(cè)定。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，方法(1)基線干擾比較大，其它3種方法的結(jié)果相近，且化合物的色譜保留時(shí)間沒(méi)有明顯變化。綜合考慮節(jié)約試劑成本和提高檢驗(yàn)效率，選擇方法(4)，在檢驗(yàn)前對(duì)玻璃器皿用超純水清洗3 次，于210 ℃下烘烤2 h，冷卻后使用。

2.2 樣品處理方法

試驗(yàn)比較了乙腈與正己烷飽和的乙腈這兩種溶劑的提取效果，同時(shí)考察了用正己烷飽和的乙腈提取后樣品的SPE凈化效果與回收率。圖1為不同樣品處理方法對(duì)應(yīng)的回收率，圖2 為未凈化樣品中17種PAEs 的選擇離子色譜圖。由圖1 和圖2 可見(jiàn)，乙腈提取的樣品響應(yīng)值較小，回收率較低；而正己烷飽和的乙腈提取未凈化樣品的回收率相對(duì)較高，且化合物的色譜保留時(shí)間沒(méi)有明顯變化。

圖1 不同樣品處理方法對(duì)應(yīng)的回收率

圖2 未凈化樣品中17種PAEs的選擇離子色譜圖

為更深入地探究SPE 凈化效果，采用了3 種不同廠家的PAEs固相萃取專用柱，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)回收率為66.4%～91.1%，三者回收率相近，都不如未凈化組回收率高。由于正己烷飽和的乙腈可以減少油脂在乙腈中的溶解度，除去大部分的油脂，并且可以使目標(biāo)物更充分的提取出來(lái)，在提取的同時(shí)進(jìn)行了凈化，還能避免損失，充分提高樣品處理效率，故選擇正己烷飽和的乙腈作為提取溶劑，不進(jìn)行SPE凈化。

2.3 試劑選取

選擇某廠家生產(chǎn)的乙腈、二氯甲烷、丙酮，分別移取1 mL 三種常見(jiàn)有機(jī)試劑于氮吹管中，于40 ℃氮吹至干，準(zhǔn)確加入1 mL正己烷復(fù)溶，供GC-MS測(cè)定。圖3為乙腈、二氯甲烷、丙酮中的DIBP、DBP和DEHP 色譜峰面積。由圖3 可見(jiàn)，在DIBP、DBP 和DEHP 3種目標(biāo)物保留時(shí)間附近出現(xiàn)色譜峰，其中乙腈和二氯甲烷中3種化合物的色譜峰面積均未超出國(guó)標(biāo)方法中定量限的峰面積響應(yīng)值，而丙酮中DBP的平均色譜峰面積大于國(guó)標(biāo)方法定量限的色譜峰面積響應(yīng)值，DEHP 的平均色譜峰面積則超出定量限色譜峰面積47倍。

圖3 乙腈、二氯甲烷、丙酮中的DIBP、DBP和DEHP色譜峰面積

更換不同廠家生產(chǎn)的乙腈、二氯甲烷、丙酮繼續(xù)試驗(yàn)，結(jié)果表明，在DIBP、DBP 和DEHP 3 種目標(biāo)物色譜保留時(shí)間附近均出現(xiàn)色譜峰，但未超過(guò)國(guó)標(biāo)方法中定量限的色譜峰面積響應(yīng)值。

由此可以發(fā)現(xiàn)，常用試劑乙腈、二氯甲烷、丙酮中均不同程度地含有DIBP、DBP 和DEHP，因此塑化劑相關(guān)檢測(cè)必須進(jìn)行空白試驗(yàn)，盡可能地降低背景，扣除干擾。另外，在PAEs檢測(cè)前，盡可能地對(duì)需要用到的試劑進(jìn)行核查，避免試劑污染影響檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.4 耗材選取

將離心管、固相萃取柱、氮吹管分別放入正己烷中浸泡15 min，浸泡液供GC-MS 測(cè)定。結(jié)果顯示，均只有DIBP、DBP 和DEHP 這三種PAEs 微量殘留檢出，無(wú)異常污染情況。

2.5 移液優(yōu)化

將三個(gè)不同廠家不同量程的無(wú)菌塑料移液器吸頭A、B、C 分別放入正己烷、乙腈中浸泡10 min，浸泡液供GC-MS 測(cè)定。圖4 為不同廠家不同量程的無(wú)菌塑料移液器吸頭正己烷浸泡液色譜峰面積。由圖4 可見(jiàn)，正己烷浸泡液中均只有DIBP、DBP 和DEHP 檢出，且色譜峰面積均未超出國(guó)標(biāo)方法中定量限的色譜峰面積響應(yīng)值，未檢出其它化合物。而乙腈浸泡液中的污染情況比正己烷中的更小。顯然，無(wú)菌塑料移液器吸頭對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不會(huì)造成明顯的影響，可代替玻璃移液管或吸量管量取試劑，在操作過(guò)程中合理使用無(wú)菌塑料移液器吸頭，能夠有效地提升實(shí)驗(yàn)效率。

圖4 不同廠家不同量程的無(wú)菌塑料移液器吸頭正己烷浸泡液色譜峰面積

2.6 氣相色譜-質(zhì)譜分析條件

參考GB 5009.271—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鄰苯二甲酸酯的測(cè)定》第二法氣相色譜質(zhì)譜法外標(biāo)法的氣相色譜-質(zhì)譜分析條件，17 種PAEs實(shí)現(xiàn)了有效分離，可準(zhǔn)確定性定量。

2.7 線性范圍、檢出限和定量限

食用油中PAEs 的檢測(cè)采用外標(biāo)法，按照1.2.2配制系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在0.02～1.00 mg/L內(nèi)，對(duì)17 種PAEs 進(jìn)行檢測(cè)，以PAEs 的質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)的色譜峰面積(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，計(jì)算線性方程和相關(guān)系數(shù)。

以不同濃度空白加標(biāo)樣品定量與定性離子對(duì)均滿足3倍信噪比確定方法的檢出限，以滿足10倍信噪比確定方法的定量限。

表2 為17 種PAEs 的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限與定量限。由表2可知，17種PAEs的質(zhì)量濃度與色譜峰面積線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.998。檢出限為0.03～0.07 mg/kg，定量限為0.10～0.23 mg/kg。

表2 17種PAEs相關(guān)系數(shù)的線性方程、檢出限、定量限

2.8 加標(biāo)回收試驗(yàn)

在大豆油中添加0.5、1.0、2.5 mg/kg 的17 種PAEs 進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6 次，計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，17種化合物的回收率為80.75%～109.10%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.11%～9.12%。

表3 三個(gè)不同添加水平下的回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)

3 結(jié)語(yǔ)

建立了氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定食用油中17 種鄰苯二甲酸酯類增塑劑的分析方法。采用正己烷飽和的乙腈直接提取，省去凈化步驟，簡(jiǎn)便高效，適用于食用油中17種PAEs的檢測(cè)。在檢測(cè)前需要盡可能地對(duì)試劑進(jìn)行純度核驗(yàn)，避免試劑污染，在操作過(guò)程中合理使用無(wú)菌塑料移液器吸頭代替玻璃移液管或吸量管量取試劑，有效地提升實(shí)驗(yàn)效率。