同位素稀释内标－气相色谱－质谱法测定植物油中16种邻苯二甲酸酯的含量

郭爱静，赵 伟，王 可，杨立学

（石家庄市疾病预防控制中心，石家庄050011）

邻苯二甲酸酯（PAEs）又称酞酸酯，是邻苯二甲酸形成的酯的统称［1］，其广泛用于塑料制品中［2］，以增加塑料的韧性和可塑性［3］。由于PAEs与聚烯烃类塑料分子之间仅仅由氢键或范德华力连接，呈游离态，而二者之间的化学性质并没有真正的融合在一起，所以PAEs很容易从塑料中迁移到环境中［4］，并且该类物质为脂溶性，亲脂性强，更易迁移到油脂中去［5］。PAEs是生物内干扰素，长期接触会致癌［6］，在许多国家被列入黑名单［7］。因此，开展食用油中邻苯二甲酸酯类化合物的定量分析具有非常重要的意义。

目前增塑剂的测定方法主要有气相色谱法（GC）［8］、液相色谱法（LC）［9］、气相色谱－单四极杆质谱法（GC－MS）［4，10］、气相色谱－三重串联四极杆质谱法（GC－MS／MS）［3，11］、液相色谱－三重串联四极杆质谱法（LC－MS／MS）［12］和液相色谱－高分辨质谱法［7］等。其中GC－MS具备较高的定性和定量能力，常用于PAEs的检测。油脂中PAEs的前处理方法有凝胶渗透色谱法、分散固相萃取法、固相萃取法等。国家标准GB／T 21911－2008中对于油脂样品中PAEs的前处理方法为凝胶渗透色谱法（GPC），此方法溶剂用量大、易污染、费时，不能除去脂肪酸等小分子干扰物质，方法检出限高不能满足食品中PAEs迁移限量标准的要求［2］；分散固相萃取法主要用于含酯的固态样品。本工作采用油脂样品中加入16种D4－PAEs内标后，经乙腈提取，过SILICA／PSA玻璃固相萃取小柱，用乙腈洗脱，洗脱液氮吹后正己烷定容进行气相色谱－质谱分析，内标法定量。使用同位素内标可有效降低前处理过程中待测物质的损失，定量结果更准确。

1 试验部分

1．1 仪器与试剂

Agilent 7890B－7000C 型 气 相 色 谱－串 联 质 谱仪，配7693自动进样器；IKA MS2迷你型涡旋振荡器；METTLER TOLEDO AE 240型电子天平；Elma T660／H 型超声波清洗器；Sigma 2－16型离心机；Organomation N－EVAP111型氮吹仪。

标准储备溶液：1．000g·L－1，分别称取邻苯二甲酸二甲酯（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）乙酯（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（DPhP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、邻苯二甲酸二壬酯（DNP）标准品（纯度均大于98%）100．0mg，分别用正己烷溶解并定容至100mL。

16种PAEs混合标准溶液：10．0mg·L－1，分别移取16种PAEs的标准储备溶液各1．00mL，用正己烷定容至100mL。

内标的标准储备溶液：1．000g·L－1，分别称取D4－邻苯二甲酸二甲酯（D4－DMP）、D4－邻苯二甲酸二乙酯（D4－DEP）、D4－邻苯二甲酸二异丁酯（D4－DIBP）、D4－邻苯二甲酸二丁酯（D4－DBP）、D4－邻苯二甲酸二（2－甲氧基）乙酯（D4－DMEP）、D4－邻苯二甲酸二（4－甲基－2－戊基）酯（D4－BMPP）、D4－邻苯二甲酸二（2－乙氧基）乙酯（D4－DEEP）、D4－邻苯二甲酸二戊 酯 （D4－DPP）、D4－邻 苯 二 甲 酸 二 己 酯 （D4－DHXP）、D4－邻苯二甲酸丁基苄基酯（D4－BBP）、D4－邻苯二甲酸二（2－丁氧基）乙酯（D4－DBEP）、D4－邻苯二甲酸二环己酯（D4－DCHP）、D4－邻苯二甲酸二（2－乙基）己酯（D4－DEHP）、D4－邻苯二甲酸二苯酯（D4－DPhP）、D4－邻苯二甲酸二正辛酯（D4－DNOP）、D4－邻苯二甲酸二壬酯（D4－DNP）标准品（纯度均大于98%）10．0mg，分别用正己烷溶解并定容至10mL。

16种D4－PAEs混合标准溶液：50．0mg·L－1，分别移取16种D4－PAEs的标准储备溶液各500μL，用正己烷定容至10mL。

乙腈、正己烷、二氯甲烷均为色谱纯，试验用水为去离子水。

1．2 仪器工作条件

1）色谱条件 DB－5MS UI色谱柱（30m×0．25mm，0．25 μm）；载 气 为 高 纯 氦 气 （纯 度99．999%），恒流模式，流量1．0mL·min－1；进样口温度250℃；进样量1．0μL，不分流进样。柱升温程序：初始温度60℃，保持1min；以20℃·min－1速率升温至220℃，保持1min；以5℃·min－1速率升温至280℃，保持10min；以20℃·min－1速率升温至300℃，保持4min后运行85℃。

2）质谱条件 电子轰击离子源（EI），电离能70eV；离子源温度250℃，传输线温度280℃；溶剂延迟5min；采用选择离子监测（SIM）模式，内标法定量。其他质谱参数见表1。

1．3 试验方法

称取混匀的试样0．400 0g于10mL具塞玻璃刻度试管中，移取16种D4－PAEs的混合标准溶液20μL，涡旋混匀，加乙腈4mL，超声提取15min，以3 000r·min－1转速离心5min分层，取2mL乙腈相待净化。取SILICA／PSA混合玻璃固相萃取柱，依次用二氯甲烷5mL、乙腈5mL活化，2mL乙腈相上样，用乙腈5mL洗脱并一起收集，洗脱液在45℃下用氮吹仪吹干，用正己烷溶解并定容至1．0mL，按仪器工作条件进行测定。

表1 PAEs和D4－PAEs的质谱参数Tab．1 MS parameters of PAEs and D4－PAEs

2 结果与讨论

2．1 色谱行为

邻苯二甲酸酯类化合物是弱极性化合物，因此选用弱极性的DB－5MS UI柱，通过优化柱升温程序，16种PAEs可以得到较好的响应和分离。每一种邻苯二甲酸酯类化合物与其内标没有实现色谱分离，但二者的定量离子与定性离子不同，不影响定量。16种邻苯二甲酸酯类化合物及其内标的色谱图见图1。

图1 16种邻苯二甲酸酯类化合物及其内标的色谱图Fig．1 Chromatogram of 16PAEs and D4－PAEs

2．2 提取剂的选择

邻苯二甲酸酯类化合物为脂溶性化合物，难溶于水，易溶于有机溶剂。有机溶剂乙腈、正己烷、乙酸乙酯、甲醇均可用于提取邻苯二甲酸酯类化合物，但乙酸乙酯、正己烷与油脂互溶，不能用于植物油样品中邻苯二甲酸酯类化合物的提取。试验比较了乙腈、甲醇两种溶剂的提取效果。结果表明：乙腈的提取效果稍优于甲醇，但均能满足方法的要求。因乙腈的除脂效果优于甲醇，试验选用乙腈作为提取剂。

2．3 净化方法的选择

植物油基质复杂，提取剂将邻苯二甲酸酯类化合物提取的同时，色素、脂肪等一并被提取，如果不经过有效地净化，将污染色谱和质谱系统，从而会影响色谱柱柱效和设备灵敏度。国家标准GB／T 21911－2008中采用凝胶色谱净化技术除去甘油三酯等大分子物质，但不能除去脂肪酸等小分子，且该方法试剂用量大，对试剂空白要求高［2］。试验选用固相萃取（SPE）技术净化，考察了SILICA／PSA混合玻璃柱、Cleanert PestiCarb、Florisil、C18柱等4种SPE小柱的净化效果。结果表明：Cleanert Pesti－Carb小柱的除色素效果最好，但回收率较低；SILICA／PSA混合玻璃柱具有较好的除脂和除色素效果，且回收率较高。试验选择SILICA／PSA混合玻璃柱来进行净化。

2．4 标准曲线和检出限

将16种邻苯二甲酸酯类化合物混合标准溶液用正己烷稀释配制成0．01，0．02，0．05，0．10，0．20，0．50，1．00mg·L－1的标准溶液系列，16种同位素内标的质量浓度均为0．50mg·L－1，在仪器工作条件下进行测定。以每种邻苯二甲酸酯类化合物的质量浓度与其内标的质量浓度比为横坐标，定量离子峰面积与其内标的定量离子峰面积的比值为纵坐标绘制标准曲线。结果表明：16种邻苯二甲酸酯类化合物在0．01～1．00mg·L－1内呈线性，相关系数均大于0．999，其结果见表2。

以3倍信噪比计算方法的检出限（3S／N），以10倍信噪比计算方法的测定下限（10S／N），其结果见表2。

表2 线性参数、检出限及测定下限Tab．2 Linearity parameters，detection limits and lower limits of determination

2．5 精密度和回收试验

分别在一份植物油阴性样品中添加3个浓度水平的16种邻苯二甲酸酯类化合物标准溶液，按试验方法平行测定6次，计算加标回收率和相对标准偏差（RSD），结果见表3。

表3 精密度和回收试验结果（n＝6）Tab．3 Results of tests for precision and recovery（n＝6）

表3（续）

由表3可知：方法的回收率在81．7%～113%之间，RSD在2．8%～11%之间，表明方法回收率高、重复性好，可用于定量的要求。

2．6 样品分析

按试验方法测定了30份市售植物油样品，检出DBP、DIBP、DBEP、DEHP等4种邻苯二甲酸酯类化合物，检出率分别为87%，90%，13%，30%，质量分数分别在 0．62～3．15mg·kg－1，1．05～10．24mg·kg－1，1．28～3．97mg·kg－1，0．87～2．49mg·kg－1之间。结果表明：植物油中 DBP、DIBP、DBEP、DEHP等4种邻苯二甲酸酯类化合物检出率较高，与植物油所用塑料材质包装有关，邻苯二甲酸酯类化合物是脂溶性化合物，容易从塑料包装迁移到植物油中。

本工作采用固相萃取－同位素稀释内标－气相色谱－质谱法同时测定植物油中16种邻苯二甲酸酯类化合物的含量。同位素稀释内标法降低了基质效应，校正了试验过程中的损失，方法获得了较高的准确度、精密度和灵敏度，可用于植物油中16种邻苯二甲酸酯类化合物的定量分析。

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