QuEChERS-三重四级杆气质法测定花椒油中抗氧化剂
2018-08-13景赞刘超胡丹刘晓碧
景赞,刘超,胡丹,刘晓碧
(乐山市食品药品检验检测中心,四川 乐山 614000)
花椒油是人们餐桌上常见的一种调味品,在以麻、辣、鲜、香为特色的川菜食材中举足轻重。花椒油的生产工艺有浸提法、溶剂萃取法、超临界二氧化碳萃取法和压榨法,提取出的精油配以一定比例的食用油脂,得到成品花椒油[1,2]。BHA,BHT,TBHQ是广泛用于油脂食品以防止油脂氧化的合成抗氧化剂,近几年,食品添加剂超范围、超限量使用问题依然严峻,食用油脂中抗氧化剂超标现象也时有发生,因此开发简便、有效的检测方法显得尤为必要。
目前检测BHA,BHT,TBHQ的方法主要有液相色谱法、气相色谱法、液质联用法,另外电化学法也有报道[3-7]。QuEChERS 法在农兽药残留检测技术方面应用广泛,具有很大的开发潜力[8-10]。本文将气质联用质谱技术可同时测定多个目标化合物、具有高选择性、高灵敏度及丰富的结构信息与QuEChERS 法简单、快捷、试剂消耗少等优点相结合,开发了花椒油中BHA,BHT,TBHQ的气质联用检测技术。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
BHA标准品:含量99.4%;BHT标准品:含量99.9%;TBHQ标准品:含量99.4%,均购于Dr.Ehrenstorfer GmbH;正己烷、乙腈、丙酮:均为色谱纯。
1.2 仪器与设备
TQ-8040气质联用仪 岛津(中国)有限公司;EV331旋转蒸发仪 莱伯泰科仪器股份有限公司。
1.3 标准工作溶液
准确称取BHA,BHT,TBHQ标准物质各10 mg至100 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,配制成浓度为100 μg/mL的混合标准溶液,混匀后置于冰箱中冷藏备用。使用时需要恢复到室温后,根据实际配制成不同浓度的标准系列工作溶液。
以多反应动态监测模式(以下简称MRM)测定标准系列工作溶液,以工作液浓度为横坐标,对应的响应值为纵坐标,拟合一元线性回归方程。
1.4 样品制备方法
称取试样0.5 g置于50 mL比色管中,加入5 mL乙腈饱和的正己烷,摇匀溶解试样,加入10 mL正己烷饱和的乙腈,振摇3 min,充分静置后,取上层溶液2 mL转移至玻璃试管中,加入100 mg C18粉和100 mg PSA粉,漩涡3 min。取1 mL上层溶液经旋转蒸发仪浓缩至近干,加入1 mL丙酮,12000 r/min高速冷冻离心后取上清液上机分析。
1.5 检测条件
进样口条件设置:进样模式:不分流,高压进样,温度250 ℃;毛细管柱:Rxi-5Sil MS,购于Restek公司,30 m×0.25 mm×0.25 μm;色谱柱升温程序:初始温度70 ℃保持2 min,以10 ℃/min的升温速率升至280 ℃,保持8 min;恒线速度模式:40 cm;进样体积:1 μL;载气:氦气,纯度99.999%。
溶剂切割时间:4 min;GC-MS接口温度:280 ℃;离子源温度:230 ℃;电离方式:EI,电离能量70 eV。
2 结果与分析
2.1 试样提取及监测离子的优化
样品提取液参考了国标方法和现有文献,选用了正己烷饱和的乙腈,减少处理过程中对非极性成分的提取。C18粉和PSA 粉的加入能在很大程度上吸附油脂中的有机酸、亲脂性色素、维生素等干扰物质,净化提取溶液同时降低了对目标物的干扰。虽然经过了上述的净化处理,但在14.397 min附近仍存在干扰峰,气相色谱图谱见图1,通过优化现有条件后仍不能达到完全分离,进而选择了气质联用技术,通过监测目标离子定性定量,可以大大减少其他成分的干扰,3种抗氧化剂在70 eV下的特征离子质谱图见图2~图4,根据特征离子建立MRM方法,分别以165>137,205>57,151>123作为3种目标物的定量离子对,建立的方法在实际应用中目标物附近未见干扰物,见图5,定性定量更为准确。目标物保留时间及MRM参数见表1。
图1 花椒油提取液的气相色谱图Fig.1 The gas chromatogram ofZanthoxylum bungeanumoil extract
图2 BHA碎片离子质谱图Fig.2 The fragment ions of BHA
图3 BHT碎片离子质谱图Fig.3 The fragment ions of BHT
图4 TBHQ碎片离子质谱图Fig.4 The fragment ions of TBHQ
图5 抗氧化剂的总离子流色谱图Fig.5 The total ion chromatogram of antioxidants
目标物保留时间(min)定量离子对(m/z)CE定性离子对(m/z)CEBHA12.186165>13710180>16510BHT12.452205>5712205>17712TBHQ12.953151>1238166>15110
2.2 线性关系和检出限
将浓度与对应的响应值进行一元线性回归方程拟合,在0~5 μg/mL的浓度范围内,3种物质的相关系数分别为0.9989,0.9996,0.9993,线性关系良好。检出限计算方法为3倍的S/N,结果见表2。
表2 线性范围和检出限Table 2 Linear range and detection limit of antioxidants
目前检测油脂中抗氧化剂的国标方法有GB 5009.32—2016,SN/T 1050—2014和SN/T 3849—2014,各方法主要采用液相色谱法、气相色谱法、气质联用法分析BHA,BHT和TBHQ,本方法由于使用了质谱联用技术,在方法检出限方面更有优势。
2.3 加标回收率
称取若干份不含待测成分的空白样品,加入BHA,BHT,TBHQ标准溶液,使其在油脂中的浓度分别达到0.1,0.2,0.4 g/kg ,每个浓度水平设定6个平行,按照1.4样品提取方法制备,测定并计算方法的回收率和相对标准偏差,结果见表3,加标样品色谱图见图6。
表3 加标回收率及其相对标准偏差(n=6)Table 3 Recoveries and relative standard deviation of samples (n=6)
图6 加标样品多反应监测色谱图Fig.6 MRM chromatogram of spiked samples
由表3可知,3种抗氧化剂在低、中、高3个浓度下回收率均能达到80%以上,方法的准确性满足测定要求。
2.4 精密度
为了考察方法的精密度,将1.0 μg/mL的混合标准溶液,连续进样6次,测定数据见表4。
表4 精密度(n=6)Table 4 The precision of samples (n=6)
由表4可知,该方法测定的3种抗氧化剂精密度范围为0.8%~1.4%,精密度满足要求。
2.5 标准溶液的稳定性
利用该方法对标准溶液的稳定性进行了考察,将分别在室温下放置2,4,8,12,16,20,24 h后的溶液进行测定,结果见表 5。
表5 标准溶液稳定性Table 5 The stability of standard solution
由表5可知,在该方法下3种抗氧化剂精密度范围为1.4%~3.1%,稳定性满足要求。
3 讨论
本文采用乙腈提取并用QuEChERS方法净化,结合气质联用的高选择性,建立了检测3种抗氧化剂的方法,结果表明该方法的各方面均满足要求,相比传统方法可有效去除干扰物质,简化了处理过程,节省了溶剂的消耗,降低了对人和环境的污染,提高了工作效率,适用于花椒油中抗氧化剂的检测。