气质联用快速测定食用植物油中3种邻苯二甲酸酯含量

邹燕娣，包李林，周青燕，熊巍林，张谦益，周双全

(道道全粮油股份有限公司 规划发展研究院质量管理中心，湖南 岳阳 414000)

邻苯二甲酸酯类物质(简称PAEs)，俗名塑化剂，是常用的增塑剂，主要用于塑料制品中增加其韧性、塑性，被广泛应用在食品包装材料中[1-3]。但是在塑料制品中，PAEs与塑料分子结合力较弱，随着塑料制品的老化，PAEs很容易从其中释放出来，迁移到与之接触的食品中[4-7]。尤其PAEs是脂溶性物质，因此极易迁移到食用油中，造成油脂污染[8-9]。

研究表明，PAEs的急性毒性并不明显，但是长期摄入累积，可引起肝、肾、肺及心脏、生殖等多组织系统的中毒，其中以雄性生殖系统损害最为明显[10-16]。因此原卫生部《关于通报食品及食品添加剂邻苯二甲酸酯类物质最大残留量的函》(卫办监督函〔2011〕551号)明确规定了食用植物油中的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)最大残留量分别不得超过0.3、1.5、9.0 mg/kg。

由于GC-MS具有对目标物定性定量准确、对痕量物质分析灵敏度高等优点，可应用在食品中邻苯二甲酸酯类含量的测定。本试验主要对食用植物油的前处理条件进行优化，使得前处理具有快速、准确的优势，利用GC-MS测定DBP、DEHP和DINP的含量，以期为企业大批量的测定食用植物油中PAEs提供方法参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

16种PAEs混标(10 mg/L，1 mL，上海安谱)：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(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP)，邻苯二甲酸二甲氧乙酯(DMEP)，邻苯二甲酸二戊酯(DPP)，邻苯二甲酸二乙氧基乙基酯(DEEP)，邻苯二甲酸二己酯(DHXP)，邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)，邻苯二甲酸二丁氧基乙酯(DBMP)，邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)，邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)，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)。邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)标准品(1 000 mg/L，2 mL)，上海安谱；乙腈，正己烷，丙酮；二氯甲烷，色谱纯；SBEQ-CA8645玻璃纯油基质萃取管，上海安谱；1 g/6 mL PSA/SPE小柱，迪马公司；一次性玻璃滴定管；1 mL玻璃样品瓶；油脂样品均购于沃尔玛超市。

1.1.2 仪器与设备

7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪，安捷伦公司；EOFO-945066型Talboys数显型多管式旋涡混合器，美国Talboys；TD5A-WS台式低速离心机。

1.2 试验方法

1.2.1 标准溶液的配制

16种PAEs标准工作液：用正己烷配制0.00、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 μg/mL的16种PAEs标准系列溶液。于-20℃保存。

DINP标准工作液：用正己烷配制0.0、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0 μg/mL的DINP标准系列溶液。于-20℃保存。

1.2.2 样品前处理

1.2.2.1 本试验方法

用一次性玻璃滴定管取0.5 g(精确至0.000 1 g)植物油于10 mL纯油基质萃取管中，加入2 mL乙腈，放入旋涡混合器中于2 500 r/min下混匀萃取5 min，然后4 000 r/min离心2 min，取出后将上清液移入1 mL样品瓶中，待GC-MS测定。

1.2.2.2 GB 5009.271—2016方法

食用植物油混匀后，准确称取0.5 g(精确至0.000 1 g)于10 mL具塞磨口离心管中，依次加入100 μL正己烷和2 mL乙腈，涡旋1 min，超声提取20 min，4 000 r/min离心5 min，收集上清液。残渣中加入2 mL乙腈，涡旋1 min，4 000 r/min离心5 min。再加入2 mL乙腈重复提取1次，合并3次上清液，待SPE净化。

取PSA/SPE小柱，依次加入5 mL二氯甲烷、5 mL乙腈活化，弃去流出液；将待净化液加入PSA/SPE小柱，收集流出液；再加入5 mL乙腈，收集流出液，合并两次收集的流出液，加入1 mL丙酮，40℃氮吹至近干，正己烷准确定容至2 mL，涡旋混匀，供GC-MS分析。

1.2.3 仪器条件

GC条件：HP-5-MS色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；进样口温度260℃；程序升温为初始柱温60℃，保持1 min，以20℃/min升温至220℃，保持1 min，再以5℃/min升温至250℃，保持1 min，再以20℃/min升温至290℃，保持7.5 min；载气为高纯氦气(纯度>99.999%)，流速1.0 mL/min；进样方式为不分流进样；进样量1 μL。

MS条件：电离方式为电子轰击电离源(EI)；电离能量70 eV；传输线温度280℃；离子源温度230℃；四级杆温度150℃；监测方式为选择离子扫描(SIM)；溶剂延迟7 min。

1.2.4 定性确认

在1.2.3仪器条件下，待测样品和PAEs标准品的目标化合物在相同保留时间处(±0.5%)出现，并且对应质谱碎片离子的质荷比与标准品的质谱图一致，其丰度比与标准品相比应符合表1，3种PAEs的定性和定量离子见表2。结合丰度比和定性离子可定性目标化合物。

表1 GC-MS定性确证相对离子丰度最大容许误差

表2 3种邻苯二甲酸酯的定性和定量离子

2 结果与分析

2.1 标准曲线和检出限

将标准系列工作液分别注入GC-MS中，每个质量浓度平行测定3次，测定相应的PAEs色谱峰面积，以标准工作液的质量浓度(X)为横坐标，以相应的峰面积(Y)为纵坐标，绘制标准曲线。DINP的标准系列工作液单独进样测定。取某一低质量浓度的标准溶液，用空白植物油逐级稀释，按照1.2.2.1方法处理后，以3倍信噪比所对应的质量浓度为检出限(LOD)，以10倍检出限作为定量限(LOQ)，结果见表3。

由表3可知，DBP和DEHP的线性范围在0～1.0 μg/mL之间，相关系数大于0.999，DINP的线性范围在0～20 μg/mL之间，相关系数为0.999 4，表明DBP、DEHP和DINP的线性均良好。DBP、DEHP和DINP的LOD和LOQ均分别为0.05 μg/mL和0.5 μg/mL。

表3 标准曲线线性方程和检出限、定量限

2.2 本方法的影响因素

2.2.1 空白试验

实验中尽量避免使用塑料制品，对于玻璃器皿，用超纯水洗净，烘干后，使用前用色谱纯正己烷清洗3～4遍，甩干，待正己烷挥发后使用。每次试验用的试剂都进GC-MS测定其PAEs含量，待测定值在检出限以下，方可使用。

2.2.2 净化管的选择

采用安谱的纯油基质萃取管作为净化管，该基质主要是活化的氧化铝，吸附油脂性能较好，价格较低，8元/根。而国标采用的PSA/SPE固相萃取柱(1 g/6 mL)虽然净化效果好，但价格昂贵，需40元/根。考虑到企业检测样品数量众多，在除油效果良好、对GC-MS无污染、价格低廉的情况下，采用安谱的纯油基质萃取管作为净化管。

2.2.3 乙腈萃取量的影响

称取空白一级菜籽油0.5 g，加入适量标准溶液，使其分别含0.5 μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液，分别加入2、4、6 mL乙腈，在2 500 r/min下混匀萃取5 min，离心2 min，而后测定该样品中DBP、DEHP、DINP的含量。试验结果表明：分别加入2、4、6 mL乙腈萃取时，样品中DBP、DEHP和DINP的加标回收率为95%以上。故试验选择2 mL作为乙腈萃取量。

2.2.4 萃取时间的影响

本试验方法中，称取空白一级菜籽油0.5 g，加入适量标准溶液，使其分别含0.5 μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液，加入2 mL乙腈，分别在旋涡混合器中2 500 r/min下混匀萃取5、10、15、20 min，离心2 min，而后测定该样品中DBP、DEHP、DINP的含量。试验结果表明：当萃取时间分别为5、10、15、20 min时，样品中DBP、DEHP和DINP的加标回收率均能达到95%以上。故试验选择5 min作为萃取时间。

2.2.5 萃取方式的影响

本试验方法中，称取空白一级菜籽油0.5 g，加入适量标准溶液，使其分别含0.5 μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液，加入2 mL乙腈，分别在旋涡混合器中于2 500 r/min下萃取5 min和超声20 min，离心2 min，而后测定该样品中DBP、DEHP、DINP的含量。试验结果表明：采用旋涡混合器萃取的效果与超声萃取效果相当，旋涡混匀萃取和超声萃取的样品中DBP、DEHP和DINP加标回收率均在95%以上。本试验选择旋涡混匀作为萃取方式。

2.3 仪器稳定性

将低(0.02 μg/mL)、中(0.5 μg/mL)、高(1.0 μg/mL)3种质量浓度的标准溶液进入GC-MS中进行测定，重复测定6次，计算3种质量浓度的相对标准偏差(RSD)分别为5.6%、4.5%和4.1%，均在10%以下，说明仪器稳定性良好。

2.4 方法准确性

将未测出DBP、DEHP和DINP的一级菜籽油作为本底，向其中加入标准溶液，配制成低(0.02 μg/mL)、中(0.5 μg/mL)、高(1.0 μg/mL)3种质量浓度的加标样。分别采用本试验方法和GB 5009.271—2016进行前处理。每个水平平行测定6次，计算平均回收率和RSD。结果见表4。

从表4可看出，在本试验方法中，当加标量分别为0.02、0.5 μg/mL时，DBP、DEHP和DINP的加标回收率分别为103%～112%、96%～113%、95%～97%，RSD分别为5.5%～5.9%、5.0%～6.6%和3.5%～5.5%。当加标量为1.0 μg/mL时，DBP、DEHP和DINP的加标回收率分别为73%、64%和62%，RSD分别为5.6%、4.6%和3.3%。

表4 方法的回收率和RSD

在GB 5009.271—2016方法中，当加标量分别为0.02、0.5 μg/mL时，DBP、DEHP和DINP的加标回收率分别为96%～114%、95%～108%、103%～109%，RSD分别为6.6%～7.9%、5.3%～8.6%和4.8%～9.7%。当加标量为1.0 μg/mL时，DBP、DEHP和DINP的加标回收率分别为89%、74%和72%，RSD分别为6.7%、5.8%和7.2%。

由此可见，当加标量在0.5 μg/mL时，两种方法的加标回收率均在95%以上。但当加标量在1.0 μg/mL时，国标方法的回收率较高，原因是萃取的次数较多，萃取较完全。但是国标方法萃取次数多，耗时长，容易二次污染，且0.5 μg/mL的加标回收率达95%以上时完全能满足日常食用植物油中的DBP、DEHP和DINP的测定。

2.5 样品比对结果

将5个不同的油样送到通标标准技术服务有限公司(简称SGS)进行DBP、DEHP和DINP含量的测定，并分别采用本试验方法和GB 5009.271—2016进行测定，将三者的结果进行比对。结果见表5。

表5 样品比对结果 mg/kg

由表5可知，本试验方法测定结果与GB 5009.271—2016和SGS的测定结果基本一致，说明本试验方法测定的结果准确、可靠。

2.6 实际样品的测定

随机抽取9份不同油样应用本方法测定DBP、DEHP、DINP含量，结果见表6。

表6 9份油样的PAEs测定结果 mg/kg

由表6可知，随机抽取的9份油样测定的DBP、DEHP和DINP含量均在国家标准限量之下，这对于消费者的食用是安全的。

3 结 论

本试验建立了一种用于食用植物油中DBP、DEHP和DINP含量的快速测定方法。采用加标回收率作为判断标准，分别对油脂净化管的选择、萃取量、萃取方式和萃取时间进行了试验，建立了一种快速、简便、准确的检测方法。利用该方法，DBP和DEHP在0～1.0 μg/mL质量浓度范围内，相关系数均大于0.999；DINP在0～20 μg/mL质量浓度范围内，相关系数为0.999 4；且DBP、DEHP和DINP的检出限和定量限均分别为0.05、0.5 μg/mL。0.5 μg/mL的加标样品中的DBP、DEHP和DINP回收率均在95%以上，RSD在10%以下。采用本试验方法测定的结果与GB 5009.271—2016和SGS测定结果基本一致。