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气相色谱质谱法测定食用油中16种邻苯二甲酸酯类增塑剂

2016-09-14胡光辉北京农学院食品科学与工程学院北京006北京市理化分析测试中心北京00094

食品工业科技 2016年8期
关键词:酯类邻苯二甲酸二氯甲烷

历 闫,伍 军,*,胡光辉(.北京农学院食品科学与工程学院,北京006;.北京市理化分析测试中心,北京00094)

气相色谱质谱法测定食用油中16种邻苯二甲酸酯类增塑剂

历 闫1,伍 军1,*,胡光辉2
(1.北京农学院食品科学与工程学院,北京102206;2.北京市理化分析测试中心,北京100094)

建立利用气相色谱质谱检测食用油中16种邻苯二甲酸酯类物质的方法。此方法以乙腈与二氯甲烷1∶2(v∶v)的混合溶液作为萃取剂,用Florisil与PSA填料净化待提取的样品,采用外标法进行定量。结果表明,此方法在0.5~8.0 mg/L范围内线性良好,相关系数均在0.999以上,检出限为0.41~2.30 μg/L(S/N=3),当加标水平为4 mg/L时,平均回收率均在83.75%~102.50%之间,相对标准偏差(RSD)在2.16%~10.21%之间。此方法快速简便,成本较低,适用于批量检测。

增塑剂,邻苯二甲酸酯类,食用油,气质联用

邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)俗称塑化剂,通常用于添加在塑料制品中以增加其强度和柔韧性,在食品包装材料中应用很广泛[1]。但是,在塑料制品生产过程中,邻苯二甲酸酯类物质不能与高分子碳链聚合完全,化学性质也未被完全破坏,并且与聚合物基体的结合可逆,因此随着塑料制品的老化,邻苯二甲酸酯类物质很容易从中释放出来,迁移到与之接触的食品、空气、水和土壤中,对人体造成危害[2]。市场上销售的食用油多为塑料包装,且邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)与脂肪酸之间具有相似相溶的性质[3],因此,邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)比较容易进入到食用油中。2011年台湾的“起云剂”事件和2012年的白酒中的塑化剂事件,都启示人们对于食品安全问题应当给予更多的重视。

虽然PAEs广泛存在于环境中,但含量较低,目前主要的检测方法有气相色谱质谱法(GC-MS)[4]、液相色谱质谱法(LC-MS)[5]等。样品与处理方法中常采用半制备色谱处理,但GPC(半制备色谱)溶液使用量较大,费时,不能彻底清除脂肪酸等有机分子[6],因此建立一种快速有效的检测方法迫在眉睫。本实验采用乙腈与二氯甲烷1∶2(v∶v)的混合溶液做为萃取剂,相比较国标中采用正己烷为萃取剂,可以更加有效的去除脂肪酸等干扰物,采用Florisil与PSA填料净化样品成本较低,操作更加简单易行。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

某品牌大豆油 物美超市购买;16种邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)混合标准品(1000 mg/L):邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)酯(DEEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二己酯(DHXP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP) 纯度均>99%,购自O2si smart solutions公司;乙腈、二氯甲烷 均为农残级,Fisher scientific公司;实验用水 均为超纯水;Florisil填料、PSA填料 购自Agilent公司。

气相色谱-质谱联用仪(GC-MS) 日本岛津公司;CPA-225D型天平 Sartorius公司;KQ-600DV型超声波清洗仪 昆山市超声仪器有限公司;CR22GⅡ型离心机 HITACHI公司。

1.2 实验方法

1.2.1 标准溶液配制 将1000 mg/L标准品用乙腈稀释,浓度分别为0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L的标准溶液备用。

1.2.2 样品前处理 准确称取食用油样品0.5 g,加入乙腈与二氯甲烷的混和溶液1∶2(v∶v)15 mL,加入Florisil 0.5 g,PSA 1.0 g,振荡超声30 min,5000 r/min离心10 min,取上清液,过0.22 μm滤膜,上机检测。

1.2.3 GC-MS仪器条件

1.2.3.1 气相色谱条件 色谱柱:DB-5MS UI毛细色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度:250℃;不分流进样;载气:氮气(纯度99.999%),流速1 mL/min;进样量:1 μL;升温程序:初始柱温60℃,保持1 min,以20℃/min升温至220℃,保持1 min,以5℃/min升温至280℃,保持4 min[7]。

1.2.3.2 质谱条件 色谱与质谱连接口温度:280℃;电离方式:电子轰击源(EI);电离能量:70 eV;溶剂延迟:4.5 min;监测方式:全扫描模式(SCAN)定性,选择离子扫描模式(SIM)定量[7]。16种邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)定量定性离子见表1。

2 结果与讨论

2.1 离子色谱图、标准曲线及检出限

食用油中的邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)的检测采用外标法,将16种邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)的混合标准溶液进行检测,每个浓度梯度平行测试3次,16种邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)的线性方程、相关系数及仪器检出限见表2。8 mg/L标准品的全扫描离子色谱图见图1。

由表2可以看出,16中邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)的相关系数(R2)均在0.999以上,16种PAEs的检出限均在0.41~2.30 μg/L之间。

表1 PAEs的定量和定性离子Table1 Quantitative and qualitative ion of PAEs

图1 16种PAEs的总离子流图Fig.1 16 kinds of PAEs ion flow diagram

2.2 前处理方法的优化实验

2.2.1 空白实验 邻苯二甲酸酯类物质广泛存在于环境中,在实验过程中尽量避免使用塑料制品,对于玻璃器皿,使用前用超纯水清洗,丙酮浸泡后,放入烘箱,100℃烘烤12 h以上备用,检测样品同时,做试剂空白实验,扣除干扰。

2.2.2 萃取溶剂的选择及比例 准确称取食用油样品0.5 g,加入1000 mg/L的混合标准溶液40 μL,其他步骤按照1.2.2的方法进行前处理,比较不同的萃取溶液对邻苯二甲酸酯类物质的萃取效率,结果见图2。

从图2中可以看出,乙腈与丙酮的混合溶液的萃取的效果不如乙腈与二氯甲烷萃取效果,有可能是因为丙酮的强极性溶解了更多的色素等杂质产生了基质抑制效应,因此选用乙腈与二氯甲烷作为萃取试剂,但是当乙腈与二氯甲烷的比例为1∶1(v∶v)时,加标回收低于乙腈与二氯甲烷1∶2(v∶v),因此选用乙腈与二氯甲烷1∶2(v∶v)作为萃取溶剂。

2.2.3 净化条件 准确称取食用油样品0.5 g,加入1000 mg/L的混合标准溶液40 μL,其他步骤按照1.2.2的方法进行前处理,比较不同净化剂的量对于邻苯二甲酸酯类物质提取的净化效率,结果见图3。

表2 标准曲线、线性方程和检出限Table2 Standard curve,linear equations and detection limit

图2 萃取溶剂对16种PAEs的影响Fig.2 The influence of solvent extraction of 16 kinds of PAEs

Florisil可以吸附电负性杂质,例如色素等,PSA可以去除有机酸和金属离子等,因此选用这两种固体填料作为净化剂。从图3中可以看出,Florisil与PSA 各0.5 g时,溶液的净化效果并不好,因此需要增加Florisil与PSA的量,分别增加Florisil与PSA,当Florisil 为0.5 g,PSA为1.0 g时,净化效果最好。

2.2.4 添加回收实验及方法的精密度 由表3可知,16种邻苯二甲酸酯类物质的回收率均在80%~102.50%之间,方法的精密度在2.16%~10.21%之间。

3 结论

表3 16种PAEs的添加回收实验Table3 16 kinds of PAEs add recycling experiment

建立了固相萃取,GC-MS检测食用油中邻苯二

甲酸酯类物质的实验方法,优化了预处理实验中的提取、净化条件,使实验的前处理方法简便快捷,溶剂使用量小,净化效果好,回收率较高。色谱质谱条件可以较好的分离目标化合物。线性关系、检出限可以满足实验的要求。因此该方法适用于日常食用油中邻苯二甲酸酯类物质的检测。

图3 净化条件对16种PAEs的影响Fig.3 The influence of purification conditions of 16 kinds of PAEs

[1]曹九超,俞晔,朱云,等.食用油中5种邻苯二甲酸酯的液液萃取-固相萃取耦合富集和气质联用的测定[J].中国油脂,2014 (1):43-46.

[2]吴平谷,杨大进,沈向红,等.气相色谱-质谱联用测定食用植物油中的邻苯二甲酸酯类化合物[J].中华预防医学杂志,2012,46(6):561-566.

[3]Li Lin,Sun Qiuju,Xin Shigang,et al.Detection of phthalate esters from plastic packaging materials into edible oil by gas chromatography-mass[J].Applied Mechanics and Materials,2013,395:355-358.

[4]李娜,王兴宁,刘康书,等.固相萃取-气相色谱-质谱法同时测定植物油中7种邻苯二甲酸酯[J].理化检验(化学分册),2015(6):778-781.

[5]李拥军,熊文明,陈坚文,等.固相萃取/高效液相色谱-串联质谱法测定罗非鱼中9种邻苯二甲酸酯[J].分析测试学报,2012,31(3):278-283.

[6]杜鹏程,姜童祥,巩飚.GC-MS/MS法测定食用植物油中17种邻苯二甲酸酯类化合物[J].中国卫生检验杂志,2014(5):620-623.

[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 21911-2008食品中邻苯二甲酸酯的测定[S].北京:中国标准出版社,2008.

Determination of 16 kinds of phthalate acid esters in edible oil by gas chromatography-mass spectrometry

LI Yan1,WU Jun1,*,HU Guang-hui2
(1.Food Science and Engineenring Collegee,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206,China;2.Beijing Center for Physical&Chemical Analysis,Beijing 100094,China)

The method of detecting 16 kinds of phthalate acid esters(PAEs)in edible oil by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)was established.In this method,acetonitrile and methylene chloride 1∶2(v∶v)was used as extractant,Florisil and PSA was used as purifying filler to the sample after extracting,the external standard method was adopted for quantifying in the GC-MS.The results showed that the method had good linear relationship in the range of 0.5~8.0 mg/L with correlation coefficient R2more than 0.999,the instrumental limit of detection(S/N=3)was 0.41~2.30 μg/L,the average recovery was 83.75%~102.50%,relative standard deviation(RSD)was between 2.16%~10.21%.This method was quick and easy,low cost,and was suitable for the batch test.

plastic plasticizer;phthalate acid esters;edible oil;gas chromatography-mass spectrometry

TS201.1

A

1002-0306(2016)08-0081-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.08.008

2015-11-11

历闫(1989-),女,硕士,研究方向:食品加工与安全,E-mail:ly_19891221@126.com。

*通讯作者:伍军(1968-),女,副教授,研究方向:农产品加工及包装工程,E-mail:wujun9173@163.com。

农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室项目。

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