氣相色譜-質(zhì)譜法同時測定嬰幼兒配方乳粉中氯丙醇酯和縮水甘油酯

王雪婷，胡國紳，朱一鳴，沈偉健，丁濤，高玲，劉蕓

(南京海關動植物與食品檢測中心，南京 210019)

氯丙醇酯和縮水甘油酯是植物油精煉過程中產(chǎn)生的新型污染物[1-7]，國際癌癥研究機構已將3-氯丙醇酯的水解產(chǎn)物3-氯丙醇和縮水甘油酯分別定義為人類2B類和人類2A類致癌物。由于棕櫚油、大豆油等精煉植物油在嬰幼兒配方乳粉中的廣泛使用，導致嬰幼兒配方乳粉中也存在一定程度的氯丙醇酯及縮水甘油酯污染。歐盟、中國臺灣先后對嬰幼兒配方乳粉中3-氯丙醇酯和縮水甘油酯進行了設限，但目前我國尚未建立相關限量標準。嬰幼兒配方乳粉基質(zhì)復雜，氯丙醇酯和縮水甘油酯在其中的含量較低，因此建立準確可靠的檢測方法顯得尤為重要。

目前，食品中氯丙醇酯和縮水甘油酯的分析前樣品處理主要有索氏萃取法、超聲萃取法、加速溶劑萃取法[8]等，測定方法主要有液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[9-11](直接法)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[12-20](間接法)，其中間接法只需一種單一的酯類標準品就可測得氯丙醇酯及縮水甘油酯總量，因而更適合于日常檢測。已發(fā)布的標準GB 5009.191—2016(第三法)和SN/T 5220—2019 均采用堿性酯交換間接法，此法具有反應時間快、檢驗周期短的特點，但由于在堿性介質(zhì)中3-氯丙醇，2-氯丙醇和3-溴丙醇很容易發(fā)生副反應生成游離態(tài)的縮水甘油，樣品中3-氯丙醇酯，2-氯丙醇酯和縮水甘油酯的測定結果往往偏低[21-23]。

筆者在樣品制備過程中采用酸性酯交換反應，有效避免了副反應的發(fā)生，通過優(yōu)化樣品提取條件、儀器分析條件，建立了一種前處理簡單、重復性好，結果準確，適用于嬰幼兒乳粉中氯丙醇酯和縮水甘油酯分析方法，該法可更好地滿足實驗室日常檢測需要。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：Aglient 7890B-5977A型，安捷倫科技(中國)有限公司。

快速溶劑萃取儀：Dionex ASE 350 型，美國賽默飛世爾科技公司。

超聲波振蕩器：KH-500SP 型，昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司。

恒溫水浴搖床：BS-06 型，韓國jeiotech 公司。

電子分析天平：(1)SQP Quintix224-1CN 型，感量為1 mg，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司；(2)MSE125P-1CE-DU 型，感量為0.01 mg，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司。

渦旋混合器：WH-3 型，上海滬西分析儀器廠。氮吹儀：Auto Vap S60 型，美國ATR 公司。

3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯標準品：純度(質(zhì)量分數(shù))為99.6%，英國LGC 公司。

D5-3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯標準品、2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯標準品：純度(質(zhì)量分數(shù))均為98%，加拿大TRC 公司。

D5-2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯標準品：純度(質(zhì)量分數(shù))為98.2%，北京曼哈格生物科技有限公司。

棕櫚酸縮水甘油酯標準品：純度(質(zhì)量分數(shù))為98.0%，北京曼哈格生物科技有限公司。

D5-棕櫚酸縮水甘油酯標準品：純度(質(zhì)量分數(shù))96%，加拿大TRC 公司。

正己烷、丙酮、甲醇、四氫呋喃、甲苯：色譜純，美國飛世爾科技公司。

溴化鈉、碳酸氫鈉、硫酸鈉、硫酸：優(yōu)級純，國藥集團化學試劑有限公司。

苯基硼酸：純度(質(zhì)量分數(shù))為97%，上海源葉生物科技有限公司。

嬰幼兒配方乳粉樣品：市售。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 快速溶劑萃取儀

萃取試劑：正己烷；萃取溫度：100 ℃；萃取時間：8 min；循環(huán)萃取次數(shù)：2 次。

1.2.2 氣相色譜儀

色譜柱：DB-5MS 型毛細管柱(30 m×0.25 mm，1 μm，美國安捷倫科技有限公司)；柱升溫程序：初始溫度為80 ℃，保持0.5 min，然后以20 ℃/min的速率升至180 ℃，保持0.5 min，再以5 ℃/min 的速率升至200 ℃，保持4 min，最后以40 ℃/min 的速率升至300 ℃，保持4 min；載氣：氦氣，流量為1.0 mL/min；進樣方式：不分流進樣；進樣口溫度：280℃；進樣體積：1.0 μL。

1.2.3 質(zhì)譜儀

質(zhì)譜接口溫度：300 ℃；離子源溫度：280 ℃；離子化方式：EI；離子化能量：70 eV；測定方式：選擇離子掃描模式；溶劑延遲：6 min；6 種衍生物的質(zhì)譜參數(shù)見表1。

表1 6 種衍生物的質(zhì)譜參數(shù)

1.3 標準溶液配制

3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯標準儲備液：1 mg/mL(以3-氯丙醇計)，準確稱取3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯標準品53.14 mg 于10 mL 棕色容量瓶中，加入甲苯定容至標線，搖勻。

2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯標準儲備液：1 mg/mL(以2-氯丙醇計)，準確稱取2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯標準品58.21 mg 于10 mL 棕色容量瓶中，加入甲苯定容至標線，搖勻。

棕櫚酸縮水甘油酯標準儲備液：1 mg/mL(以縮水甘油計)，準確稱取棕櫚酸縮水甘油酯標準品42.18 mg 于10 mL 棕色容量瓶中，加入甲苯定容至標線，搖勻。

D5-3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯標準儲備液：1 mg/mL(以D5-3-氯丙醇計)，準確稱取D5-3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯標準品51.27 mg 于10 mL 棕色容量瓶中，加入甲苯定容至標線，搖勻。

D5-2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯標準儲備液：1 mg/mL(以D5-2-氯丙醇計)，準確稱取D5-2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯標準品56.13 mg 于10 mL 棕色容量瓶中，加入甲苯定容至標線，搖勻。

D5-棕櫚酸縮水甘油酯標準儲備液：1 mg/mL(以縮水甘油計)，準確稱取D5-棕櫚酸縮水甘油酯標準品40.15 mg 于10 mL 棕色容量瓶中，加入甲苯定容至標線，搖勻。

氯丙醇酯和縮水甘油酯混合標準工作液：各組分質(zhì)量濃度均為0.01 mg/mL，使用甲苯逐級稀釋3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯(以3-氯丙醇計)標準儲備液，2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯(以2-氯丙醇計)標準儲備液和棕櫚酸縮水甘油酯(以縮水甘油計)標準儲備液得到。

內(nèi)標混合液：各組分質(zhì)量濃度均為0.01 mg/mL，使用甲苯逐級稀釋D5-3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯(以3-氯丙醇計)標準儲備液，D5-2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯(以2-氯丙醇計)標準儲備液和D5-棕櫚酸縮水甘油酯(以縮水甘油計)標準儲備液得到。

氯丙醇酯和縮水甘油酯系列混合標準工作溶液：準確移取氯丙醇酯和縮水甘油酯混合標準工作液和內(nèi)標工作溶液適量于7 個22 mL 提取池中，按1.4 步驟與試樣同時處理。得到質(zhì)量濃度均分別為0.01、0.05、0.10、0.20、0.40、0.80 和1.60 mg/L 的氯丙醇酯和縮水甘油酯系列混合標準工作溶液，其中內(nèi)標的質(zhì)量濃度均為0.25 mg/L。

1.4 實驗方法

1.4.1 樣品溶液制備

準確稱取嬰幼兒配方乳粉樣品2 g(精確至0.001 g)，置于22 mL 提取池中，加入25 μL 混合內(nèi)標工作液，進入快速溶劑萃取儀提取。將接收液轉(zhuǎn)移至玻璃離心管中，于40 ℃水浴旋蒸至近5 mL，將濃縮液轉(zhuǎn)移至試管中，于40 ℃條件下，氮氣濃縮至近干，再加入2 mL 四氫呋喃，渦旋溶解，作為待反應液。

向待反應液中加入30 μL 酸性溴化鈉溶液[溴化鈉3 mg/mL，硫酸溶液(體積分數(shù)為5%)]，旋緊蓋子，混勻后于50 ℃水浴中反應15 min，加入3 mL 6 g/L碳酸氫鈉溶液終止反應。隨后加入2 mL正己烷，渦旋靜置后，取上清液于另一干凈螺口玻璃試管中，于40 ℃氮吹至近干，加入1 mL 四氫呋喃溶解殘渣，隨后加入1.8 mL體積分數(shù)為1.8%的硫酸甲醇溶液，混勻，旋緊瓶蓋，置于40 ℃恒溫水浴中反應16 h。加入0.5 mL 飽和碳酸氫鈉溶液終止反應，氮吹除去有機溶劑，向剩余溶液中依次加入2 mL 0.2 g/mL 硫酸鈉溶液、2 mL 正己烷，渦旋靜置分層后，棄去上層正己烷相，再用正己烷重復萃取凈化1 次。向下層凈化液中加入300 μL 0.25 g/mL 苯基硼酸溶液(溶劑為體積比為19∶1 的丙酮-水)，混勻，于室溫下超聲5 min。取出后，采用正己烷提取2 次，每次用2 mL 提取上層液至另一潔凈的玻璃試管中，于40℃氮氣吹至近干，用1 mL 正己烷溶解殘渣，渦旋10 s，經(jīng)0.45 μm 尼龍微孔濾膜過濾后進行測定。

1.4.2 定量方法

樣品中3-氯丙醇酯、2-氯丙醇酯和縮水甘油酯的測定結果分別以3-氯丙醇、2-氯丙醇和縮水甘油計，用色譜峰面積內(nèi)標法定量。根據(jù)各自的標準工作曲線分別可得到試樣溶液中3-氯丙醇、2-氯丙醇和縮水甘油的質(zhì)量濃度，結合試樣溶液的定容體積和樣品的稱取質(zhì)量，計算得到樣品中3-氯丙醇酯、2-氯丙醇酯和縮水甘油酯的含量。

2 結果與討論

2.1 氣相色譜-質(zhì)譜條件的優(yōu)化

因分析物與色譜柱固定相具有相似化學性質(zhì)時才會產(chǎn)生相互作用，故選取的3 種目標化合物宜采用弱極性色譜柱進行分析。將2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯、3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯及棕櫚酸縮水甘油酯用甲苯分別配制成50 μg/mL 的單一標準溶液，相應的3 種內(nèi)標物分別用甲苯配制成25 μg/mL 的單一標準溶液，3 種目標化合物及其內(nèi)標物經(jīng)過鹵化、凈化、衍生后，用全掃描方式進行測定，根據(jù)目標化合物色譜保留時間優(yōu)化氣相色譜-質(zhì)譜的升溫程序，得到最優(yōu)的色譜-質(zhì)譜條件。在優(yōu)化條件下，3 種目標化合物及其內(nèi)標物的總離子流圖見圖1。由圖1 可見，3 種目標化合物及其內(nèi)標物實現(xiàn)了有效分離，可以分別定量。

圖1 3 種目標化合物及其內(nèi)標物總離子流色譜圖

2.2 樣品前處理條件的優(yōu)化

采用快速溶劑萃取法對嬰兒配方奶粉中氯丙醇酯和縮水甘油酯進行提取，用單因素實驗分別優(yōu)化提取試劑(正己烷、二氯甲烷、甲苯)、提取時間(4、6、8、10、12 min)、提取溫度(50、100、150、200 ℃)及提取循環(huán)次數(shù)(1、2、3 次)。準備待測樣品45 份，加入50 μL 內(nèi)標混合液，在不同提取試劑、提取時間、提取溫度和提取循環(huán)次數(shù)下，按照1.3.1 方法處理，重復3 次取平均值，內(nèi)標物的峰面積圖見圖2。

圖2 不同提取條件下內(nèi)標化合物峰面積圖

由圖2 可知，甲苯提取效率最高，但甲苯對操作人員和環(huán)境危害大，本著實驗試劑對人與環(huán)境最友好、樣品提取效率最大化、試劑使用量最小化的原則，最終選取正己烷作為提取試劑，100 ℃提取8 min，循環(huán)提取2 次。

2.3 線性方程與檢出限

在優(yōu)化的色譜條件下測定氯丙醇酯和縮水甘油酯系列混合標準工作溶液，以目標物與內(nèi)標物濃度比值(x)對目標物與內(nèi)標物峰面積比值(y)繪制標準工作曲線，以3 倍信噪比計算檢出限，以10 倍信噪比計算定量限，目標化合物的線性方程、相關系數(shù)、檢出限和定量限見表2。由表2 可知，嬰幼兒配方乳粉中2-氯丙醇酯、3-氯丙醇酯和縮水甘油酯在0.01～1.60 mg/L 范圍內(nèi)的線性關系良好，相關系數(shù)均大于0.999，檢出限均為10 μg/kg，定量限均為25 μg/kg，表明該方法靈敏度較高。

表2 目標化合物的線性方程、相關系數(shù)、檢出限和定量限

2.4 加標回收率與精密度

在嬰幼兒配方乳粉空白樣品中分別添加62.5、125、250 μg/kg 3 個水平的2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯、3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯和25、50、100 μg/kg 的棕櫚酸縮水甘油酯標準品，每個水平平行測定6 次，試驗結果見表3。由表3 可知，平均回收率為84.3%～103.0%，測定結果的相對標準偏差不大于6.0%，表明該方法具有較高的準確度和精密度，滿足實際樣品測定需要。

表3 加標回收試驗和精密度試驗結果

2.5 比對試驗

在嬰幼兒配方乳粉中添加50 μg/kg 3-氯-1，2-丙二醇棕櫚酸雙酯、2-氯-1，3-丙二醇硬脂酸雙酯和棕櫚酸縮水甘油酯標準品，分別采用SN/T 5220—2019 《出口食品中3-氯丙醇酯及縮水甘油酯的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》提供的超聲提取法和本法(快速溶劑萃取法)進行測定，計算回收率，比對試驗結果見表4。由表4 可知，采用快速溶劑萃取法提取效率更高。

表4 比對試驗結果

3 結語

建立了快速溶劑萃取-酸性酯交換-氣相色譜-質(zhì)譜測定嬰幼兒配方乳粉中氯丙醇酯和縮水甘油酯的分析方法。采用改進的樣品前處理方法及優(yōu)化的色譜-質(zhì)譜條件后，可對嬰幼兒配方乳粉中2-氯丙醇酯、3-氯丙醇酯和縮水甘油酯同時進行準確定量分析。該方法簡單、高效、靈敏、準確，可為嬰幼兒配方乳粉中2-氯丙醇酯、3-氯丙醇酯和縮水甘油酯污染水平的日常監(jiān)測提供技術支持。