加速溶剂萃取和凝胶渗透色谱净化GC-MS法测定烟熏腊肉中16种多环芳烃*

周蕾，陈溪，袁明珠，高颖

（1.鲅鱼圈出入境检验检疫局，辽宁营口 115007； 2.大连出入境检验检疫局，辽宁大连 116000）



加速溶剂萃取和凝胶渗透色谱净化GC-MS法测定烟熏腊肉中16种多环芳烃*

周蕾1，陈溪2，袁明珠1，高颖1

（1.鲅鱼圈出入境检验检疫局，辽宁营口 115007； 2.大连出入境检验检疫局，辽宁大连 116000）

摘要采用ASE萃取、GPC净化和浓缩，建立GC-MS法快速检测烟熏腊肉中16种多环芳烃（PAHs）的分析方法。将烟熏腊肉与硅藻土充分混合后，放到萃取池中加速溶剂萃取，在优化仪器条件下测定，16种PAHs的线性范围为0.1～4 ng/mL，线性相关系数r为0.985 3～0.999 9。方法检出限在0.172～0.233 μg/kg之间，加标回收率为60.3%～93.2%，测定结果的相对标准偏差为4.06%～11.60% （n=6）。该方法检测快速，准确度高，重现性好，适合于烟熏腊肉中16种PAHs的同时测定。

关键词烟熏腊肉；多环芳烃；加速溶剂萃取；凝胶渗透色谱；气相色谱-质谱法

多环芳烃（PAHs）从广义上讲是指分子中含有两个或者两个以上苯环的化合物。PAHs及其衍生物大部分具有致癌和致突变性，且致癌性与致突变性间有很好的相关性；另外，PAHs还可能损伤造血系统和淋巴系统［1］。PAHs具有较高的稳定性，随着苯环数增加，其脂溶性增大，水溶性降低，熔点升高；其生物可降解性越低，遗传毒性越高，因此随着苯环数的增加其致癌性增强［2］。Sutherl［3-4］发现低相对分子质量的PAHs，如萘、芴、菲、蒽，对鱼类、藻类等水生有机物有显著的急性毒副作用，而高相对分子质量的PAHs没有该作用，但有的具有致癌性。有时由于食品加工方式不同，致使PAHs在食品中存在，人们长期食用含有PAHs的食物对健康将产生潜在威胁［5-8］。我国标准中规定在熏烤肉中苯并［a］芘限量为5 μg/kg，欧盟对熏肉中苯并［a］芘的限量要求为2 μg/kg，但苯并［a］芘、苯并［a］蒽、苯并［b］荧蒽以及屈的总量限量为12 μg/kg。

熏烤类食品的加工方式有烤制和烟熏两类。目前提取PAHs的前处理方法有索氏提取、超声波萃取、固相萃取、加速溶剂萃取法等；纯化技术有硅胶柱层析、氧化铝层析柱、弗罗里矽土硅镁型吸附剂、凝胶渗透色谱法（GPC）等；检测技术有气相色谱法（GC）、气质联用（GC-MS）、高效液相色谱法（HPLC）。笔者参照相关文献［9-13］，建立了加速溶剂萃取和凝胶渗透色谱净化气相色谱-质谱联用法快速测定烟熏腊肉中多环芳烃含量的方法。该方法检测准确度高，重现性好，具有较高的检测效率。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气质联用仪：7890A/5975C型，美国安捷伦科技公司；

快速溶剂萃取装置：ASE200型，美国赛默飞世尔科技公司；

凝胶渗透色谱（GPC）：SPE型，美国J2公司；

丙酮、二氯甲烷：色谱纯；

PAHs混合标准样品：苊、苊烯、蒽、苯并［a］蒽、苯并［b］荧蒽、苯并［k］荧蒽、苯并［ghi］苝、苯并［a］芘、屈（chrysene）、二苯并［ah］蒽、荧蒽、芴、茚并［1，2，3-cd］芘、萘、菲、芘（pyrene）质量浓度均为2 000 μg/mL，美国Cerilliant公司；

高纯氦气：纯度不低于99.999%。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 GPC条件

GPC 净化柱：20 mm×400 mm，采用25.0 g Bio-Beads S-X3（Bio-Rad）中性多孔的聚苯乙烯-二乙烯基苯微球体38～75 μm （200～400目）作为填料，用环己烷-乙酸乙酯（体积比为1∶1）约100 mL浸泡4 h以上；流动相：环己烷-乙酸乙酯（体积比为1∶1），流速为4.5 mL/min；样品定量环：2.5 mL；预运行时间：10 s；去杂质时间：500 s；主收集时间：1 300 s。

自动浓缩定容系统（VGA）：5 mL，柱温40℃，第1步浓缩的真空度为19 kPa（190 mbar），第2步浓缩的真空度为21 kPa （210 mbar）。

1.2.2 GC条件

色谱柱：DB-5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm，美国安捷伦公司）；柱温升温程序：80℃保持1 min，以8℃/min的速率升至230℃，以20℃/min升温至275℃，以2℃/min升温至280℃，保持12 min；载气：高纯氦气，恒流模式，流速为1.0 mL/min；进样口温度：250℃；进样体积：1 μL；进样方式：无分流。

1.2.3 MS条件

EI源：电子加速电压为70 eV；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；接口温度：280℃；溶剂延迟：5 min；选择离子检测（SIM）模式；各种PAHs的定性、定量离子见表1。

表1 16种多环芳烃的定性定量离子

1.3 样品前处理

将2.0 g粉碎匀质的烟熏腊肉与4 g硅藻土充分混合后，放到萃取池中，以丙酮-二氯甲烷（体积比为1∶1）进行加速溶剂萃取。萃取温度：120℃；系统压力：10.34 MPa（1 500 psi）；加热时间：6 min；静态萃取时间：5 min；清洗体积：萃取池体积的90%；氮吹时间：90 s；循环次数：2。

将萃取后的样品装入GPC自动进样瓶中进行净化，收集流出液，上GC-MS检测。

2 结果与讨论

2.1 净化条件优化

凝胶渗透色谱（GPC）是根据溶质分子大小进行分离的，将样品装入GPC 自动进样瓶中，手动每100 s收集一次过GPC净化柱的流出液，上GC-MS检测。检测结果表明500～1 800 s，16种PAHs皆流出，因此设定去杂质时间为500 s，主收集时间为1 300 s。

2.2 监测离子选择

本实验采用选择离子监测方式（SIM），为提高各种化合物的检测灵敏度，提高每种离子监测时间，减低干扰，每种化合物选择3种特征离子进行监测（见表1），根据保留时间和离子丰度比，对样品中存在的PAHs进行定性分析，样品中检出组分色谱峰的保留时间和离子丰度比应与标准品的时间一致。图1为16种PAHs标准样品的选择离子监测色谱图。

图1 16种多环芳烃标准样品总离子流图

2.3 工作曲线方程与检出限

利用PAHs混合标准溶液配制系列混合标准工作溶液，分别进行测定，采用外标法定量，以混合标准溶液中各种PAHs的质量浓度X（ng/mL）为横坐标，定量离子峰面积Y为纵坐标建立标准曲线，得到线性方程、线性范围和相关系数，见表2。

表2 16种多环芳烃的线性方程、线性范围和相关系数

2.4 精密度与回收试验

以烟熏腊肉为试样进行加标回收试验，分别添

加1，2，5 μg/kg PAHs，3个水平各进行6次测定，计算回收率和PAHs最低水平样品测定值的标准偏差，以3倍标准偏差为方法的检出限。回收率、相对标准偏差与检出限见表3。由表3可知，16种PAHs的加标回收率为60.3%～93.2%，测定结果的相对标准偏差为4.06%～11.60%，满足GB/T 27404-2008对方法回收率的要求。

表3 烟熏腊肉中16种PAHs的回收率、相对标准偏差与检出限

2.5 样品测定

对3个烟熏腊肉样品独立进行测定，测定结果见表4。欧盟关于熏肉中多环芳烃（PAH）的限量值主要包括苯并［a］芘、苯并［a］蒽、苯并［b］荧蒽、屈，其中规定苯并［a］芘限量值为2.0 μg/kg，苯并［a］芘、苯并［a］蒽、苯并［b］荧蒽、屈总和小于12 μg/kg。由表4可以看出，苯并［a］芘在3个样品中均未检出，苯并［a］芘、苯并［a］蒽、苯并［b］荧蒽、屈总和低于欧盟要求值。

3 结语

采用快速溶剂萃取、凝胶渗透色谱与GC-MS技术相结合，建立了熏烤类食品中多种PAHs同时测定的分析方法。ASE具有安全、快速、自动化高、溶剂用量少、萃取效率高、重复性好等优点；GPC可去除大分子干扰物质，适用于多种复杂基质，进一步对样品进行净化和浓缩，保证了方法的有效性和可靠性；GC-MS检测，外标法定量，具有较高的精密度和准确性。整个实验过程实现了自动化，大大提高了检测效率，该法可以对熏烤类食品中16种多环芳烃含量进行同时测定。

表4 样品测定结果 μg/kg

参 考 文 献

［1］ 毛跟年，许牡丹，黄建文.环境中有毒有害物质与分析检测［M］.北京：化学工业出版社，2004.

［2］ 郭楚玲，郑天凌，洪华生.多环芳烃的微生物降解与生物修复［J］.海洋环境科学，2000，19（3）： 24-29.

［3］ Sutherl J B，Freeman J P，Selby A L et al. Stereoselective formation oaK-region dihydrodiol from phenanthrene by Streptomyces flavovirens［J］. Arch Microbiol，1990，154： 260-266.

［4］ Sutherland J B，Fu P P，Yang S K， et al. Enantiomeric composition of the trans-dihydrodiols produced from phenanthrene by fungi，Appl［J］. Environ Microbiol，1993，59： 2 145-2 149.

［5］ 段小丽，魏复盛.苯并［a］芘的环境污染、健康危害及研究热点问题［J］.世界科技研究与发展，2002，24（1）： 11-17.

［6］ 周泽义，牟耀波，王敏建.中国食品中B（a）P污染和控制［J］.环境污染治理与设备，2000，5（1）： 66-71.

［7］ 王桂山，申兆庆，王福涛.PAH（多环芳烃）的危害及产生的途径［J］.山东环境，2001（2）： 41.

［8］ 孙艳，杨洪彪，李晨光，等.食品中多环芳烃含量检测方法研究［J］.中国卫生检验杂质，2005，15（11）： 1 319-1 320.

［9］ 欧阳运富，唐宏兵，吴英，等.加速溶剂萃取-在线凝胶渗透色谱-气相色谱-质谱联用法快速测定蔬菜和水果中多农药残留［J］.色谱，2012，30（7）： 654-659.

［10］ 曹忠波，高岩，贾宏新.凝胶渗透色谱和固相萃取净化气相色谱-质谱法测定动物性食品中26种有机氯农药残留［J］.中国卫生检验杂质，2012，22（7）： 1 550-1 552.

［11］ 梁柱，余雯静，孙欣阳.加速溶剂萃取-色谱质谱联用法测定土壤中的多环芳烃［J］.化学分析计量，2009，18（3）： 45-48.

［12］ 王桂苓，薛艳，张伟伟，等.GC-MS法快速测定食品接触材料油墨中16种多环芳烃［J］.化学分析计量，2013，22（1）： 40-43.

［13］ 邵永怡.加速溶剂萃取/气质联用法测定城市污水处理厂污泥中的多环芳烃［J］.化学分析计量，2008，17（6）： 72-74.

*辽宁出入境检验检疫局科研项目（LK2）

联系人：周蕾；E-mail： zdlmine@163.com

中图分类号：O657.7

文献标识码：A

文章编号：1008-6145（2016）01-0015-04

doi：10.3969/j.issn.1008-6145.2016.01.004

收稿日期：2015-10-27

Determination of 16 Kinds of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Smoked Bacon by ASE Coupled with GPC and GC-MS

Zhou Lei1， Chen Xi2， Yuan Mingzhu1， Gao Ying1
（1. Bayuquan Entry-Exit Inspection & Quarantine Bareau， Yingkou 115007， China；2. Dalian Entry-Exit Inspection & Quarantine Bareau， Dalian 116000， China）

AbstractA method was developed for the rapid determination of 16 kinds of polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in smoked bacon by gas chromatography-mass spectrometry. ASE extract，GPC purification and enrichment were used. After smoked bacon and diatomite being mixed， then the sample was put in the extract pond to accelerate solvent extraction，and detected under the optimal instrument conditions. The linear range of 16 PAHs was 0.1-4 ng/mL with correlation coefficients of 0.985 3-0.999 9. The detection limit of the method ranged from 0.172 μg/kg to 0.233 μg/kg，the recoveries were 60.3%-93.2%，and the relative standard deviations of determination results were 4.06%-11.60% （n=6）. The method is quick， has high accuracy and good reproducibility，so it is suitable for the simultaneous determination of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） in smoked bacon simultaneously.

Keywordssmoked bacon； polycyclic aromatic hydrocarbons； accelerated solvent extraction； gel permeation chromatography； gas chromatography-mass spectrometry