塑料桶裝食用油中鄰苯二甲酸酯GC-MS的測定方法

胡銀川, 李明元, 徐 錦, 黃家莉, 邱一雯

(西華大學生物工程學院,四川成都 610039)

塑料桶裝食用油中鄰苯二甲酸酯GC-MS的測定方法

胡銀川, 李明元＊, 徐 錦, 黃家莉, 邱一雯

(西華大學生物工程學院,四川成都 610039)

為了檢測塑料桶裝食用油中鄰苯二甲酸酯污染程度,建立了氣相色譜-質譜檢測食用油中鄰苯二甲酸酯含量的方法。樣品經正己烷溶解,弗羅里硅土固相萃取柱凈化,氮氣吹干,二氯甲烷定容,氣相色譜-質譜聯用儀測定,外標法定量。在1.0～50.0 mg/L范圍內具有良好的線性關系(r>0.999 8),最低檢測限小于0.03 mg/L;在5、10、15 mg/kg的添加水平,鄰苯二甲酸酯的加標回收率在88.85%～101.83%之間,相對標準偏差在1.44%～2.77%之間;在0～24 h內測定值的相對標準偏差在2.06%之內;標準品精密度實驗的相對標準偏差在0.51%之內,樣品精密度實驗的相對標準偏差在1.37%之內。結果表明:該方法簡便、快速、穩定、靈敏、準確,適合食用油中鄰苯二甲酸酯定性和定量測定。

氣相色譜-質譜;鄰苯二甲酸酯;食用油;塑料桶;增塑劑

鄰苯二甲酸酯類(PAEs)是塑料工業中普遍使用的一類化學物質,主要用作增塑劑和軟化劑,其作用是增大塑料的可塑性和韌性,提高塑料的強度[1]。PAEs在塑料中為游離狀態,極易遷移到食品中[2]。PAEs是脂溶性物質,一旦進入人體,便很快積蓄在脂肪組織里,不易排泄出去,富集人體內[3]。研究表明,PAEs的急毒性作用雖不明顯,但可引起肝、腎、肺及心臟、生殖等多組織系統的中毒,其中以雄性生殖系統損害最為明顯[4-5]。塑料桶裝食用油在使用過程中,PA Es會從塑料中溶出、并遷移到食用油中。食用油基質復雜、干擾眾多,PAEs含量少。為檢測食用油中 PAEs污染的程度,作者采用自制的弗羅里硅土固相萃取柱對食用油中的PAEs進行富集凈化,減少了基質的干擾,氣相色譜—質譜法測定食用油中的PA Es的含量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

GCM S-QP2010氣相色譜—質譜聯用儀:N IST05.L IB標準庫,日本島津公司產品;馬弗爐:深圳中達電爐廠產品;電子天平:上海精科天平有限公司產品;層析柱:上海華美實驗儀器廠產品;恒流泵:上海青浦滬西儀器廠產品;旋轉蒸發儀:上海亞榮生化儀器廠產品;氮氣吹掃儀:上海天呈科技有限公司產品;0.45μm微孔濾頭:天津津騰實驗設備有限公司產品。

正己烷、丙酮、二氯甲烷、無水硫酸鈉:成都科龍試劑化工廠產品;弗羅里硅土、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DM P)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DnOP):上海安譜科學儀器有限公司產品;食用油(存放兩年)、超純水:市售。

1.2 標準工作液的配制

單標儲備液:實驗所用的單標儲備液的質量濃度為1 000 mg/L,4℃冰箱中保存備用。混合標準系列溶液的制備:取一定量的1 000 mg/L的PAEs的單標儲備液,用二氯甲烷配成50 mg/L的混合標準溶液,取50 mg/L的混合標準溶液適量用二氯甲烷分別稀釋成質量濃度為 1.00、2.00、5.00、10.00、50.00 mg/L的PAEs的標準系列,置于冰箱中4℃保存。

1.3 色譜條件

色譜柱:DB-5TH彈性石英毛細管柱(15 m×0.25 mm×0.10μm);載氣為高純度氦氣,載氣流量1 mL/min;進樣口溫度:250℃;柱溫條件:初始溫度150℃,保持1 m in,以每分鐘60℃升溫至240℃,保持1 min,以每分鐘40 ℃升溫至260 ℃,保持8 min。進樣量1μL;分流進樣,分流比50∶1。

1.4 質譜條件

電子轟擊(EI)離子源;電離能量70 eV;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;接口溫度280℃;全掃描(SCAN)與離子監測方式(SIM)采集模式,掃描相對分子質量范圍40～400;選擇離子如表1。

表1 SIM模式下PAEs質譜測定的時間程序和特征離子Tab.1 Time program and characteristic ions for MS determination of PAEs in SIM mode

1.5 樣品處理

在200 mm×10 mm的玻璃層析柱內放入少許脫脂棉,從下到上依次分別加入0.5 g無水硫酸鈉、3.5 g經灼燒活化后的弗羅里硅土和0.5 g無水硫酸鈉,敲擊層析柱使其裝填均勻,再放入少許脫脂棉。加10 m L含體積分數5%丙酮的正己烷淋洗吸附劑,去除吸附劑中的極性雜質;然后用30 m L正己烷淋洗以備用于樣品處理。

稱取食用油樣品2 g(精確至0.1 mg),移入25 m L容量瓶中后用正己烷溶解定容至25 m L,然后將溶液通過自制的弗羅里硅土固相萃取柱富集,棄去流出液;再用30 m L正己烷淋洗柱子,棄去淋洗液;用49 m L的體積分數42%丙酮正己烷混合溶液以8 rpm洗脫吸附在柱上的PAEs,收集洗脫液于50 mL圓底燒瓶中,于55℃旋轉蒸發濃縮至5 mL,然后用氮氣流吹干,二氯甲烷溶解并定容至2 mL,混勻,微孔濾膜過濾,供 GC-M S分析[6]。

2 結果與討論

2.1 線性關系與檢出限

取5種 PA Es的混合標準系列溶液(1.0、2.0、5.0、10.0、50.0 mg/L),按照上述色譜和質譜條件進行分析,外標法定量。每次進樣1μL,平行測定3次,以峰面積y對質量濃度x(mg/L)進行線性回歸,各組分的最低檢出限以信噪比等于3計,結果見表2。由表2可知,5種 PA Es的線性關性良好,相關系數R均大于0.999 8,最低檢出限小于0.03 mg/L。圖1為50 mg/L的PAEs標準品的選擇色譜圖(SIM模式)。

表2 PAEs的質量濃度線性范圍、相關系數、線性方程及檢出限Tab.2 Linear range,correlation coefficient,linear equations and detection limits of PAEs

圖1 50 mg/L PAEs標準品的選擇離子色譜圖Fig.1 Selected ion chromatogram of 50 mg/L PAEs

2.2 精密度實驗

精密度是使用特定分析程序,在受控條件下重復分析均一樣品所得的測定值之間的一致程度,分析方法的精密度通常以標準溶液、實際樣品和樣品加標3種方法檢驗,作者采用標準樣品和實際樣品兩種方法做精密度實驗。

2.2.1 標準混合溶液測定方法精密度 吸取50 mg/L的標準混合溶液1μL,連續進樣5次,記錄測量值,求 RSD。從表 3可知,樣品中 DBP、DEHP、DM P、DEP、DnOP的相對標準偏差分別為0.34%、0.13%、0.51%、0.40%、0.03%,表明本方法的精密度良好。

2.2.2 實際樣品測定方法精密度 稱取2.00 g(精確至0.1 mg)混合均勻的食用油,進行樣品前處理,每次進樣1μL,連續進樣5次,測定食用油中PA Es峰面積,根據峰面積外標法計算含量,結果見表4。由表4可知,樣品中DBP、DEHP的相對標準偏差均在5%內,表明本方法的精密度良好。

表3 標準品測定的精密度Tab.3 Precision of standard measurement

表4 樣品測定的精密度Tab.4 Precision of samples measurement

2.3 重現性實驗

分別稱取2.00 g(精確至0.1 mg)食用油5份,進行樣品前處理,進樣量各1μL上機檢測。以每份中所含PA Es含量求相對標準偏差,結果見表5。由表5可知,樣品中DBP、DEHP的相對標準偏差分別為1.77%、2.06%,說明本方法的重現性好。

表5 重現性實驗結果Tab.5 Experimental results of reproducibility

2.4 穩定性實驗

每隔一定時間用 GC-M S測定同一份食用油處理液中PA Es含量,看其是否穩定,從而確定適當的測定時間。分別在0、8、16、24 h取1μL同一被測溶液測定 PAEs峰面積,求 PAE含量,結果見表6。由表6可知,樣品中DBP、DEHP的相對標準偏差分別為1.08%、1.62%,說明 PAEs在24 h穩定性良好。

表6 穩定性實驗結果Tab.6 Experimental results of stability

2.5 回收率實驗

采用加標回收實驗評價本方法的可靠性,作者對樣品進行了高、中、低3個不同水平的標準品添加回收實驗,每一水平分別做3次平行實驗,計算平均回收率和標準偏差。稱取9份2.00 g(精確至0.1 mg)混合均勻食用油樣品,事先測定樣品的背景值。加入5、10、15 mg/kg的 PAEs混合標準品,按照前處理方法進行處理,測定含量,結果見表7。由表7可知,PAEs的回收率在88.85%～101.83%之間,標準偏差在1.44%～2.77%之間,說明本方法準確可靠。

表7 加標回收實驗結果Tab.7 Experimental results of adding PAEs sample recoveries

3 結 語

作者建立的氣相色譜-質譜法測定食用油中PAEs含量的分析方法,將食用油用正己烷溶解定容,過自制的弗羅里硅土固相萃取柱,將洗脫液旋轉蒸發,然后用氮氣流吹干,用二氯甲烷定容,GCM S分析。在1～50 mg/L范圍內呈現良好的線性關系(r>0.999 8),最低檢測限小于0.03 mg/L;在5、10、15 mg/kg添加水平 PA Es的回收率在88.85%～101.83%之間,相對標準偏差在1.44%～2.77%;穩定性好,在0～24 h內測定值的相對標準偏差為2.06%之內;精密度好,標準品測定的精密度在0.51%之內,樣品測定的緊密度在1.37%之內。該方法簡便、快速、穩定、靈敏、準確,適合食用油中PAEs定性和定量檢測。

（References）：

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ZHANG Min,WU Su-fang,QIU Jian-hui,et al.Toxicity rule of several major additives for plastics[J].Applied Chemical Industry,2006,35(9)712-715.(in Chinese)

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LI Ming-yuan,HU Yin-chuan.Current research on the hazard of PAEs migration in plastic package of food[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2010,29(1):14-17.(in Chinese)

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Study on the Determination Method of Phthalic Acid Esters in Plastic Bottled Edible Oil by GC-MS

HU Yin-chuan, LI Ming-yuan＊, XU Jin, HUANG Jia-li, QIU Yi-wen
(College of Bioengineering,Xihua University,Chengdu 610039,China)

With the aim of control the pollution of phthalic acid esters in plastic bottled edible oil,the corresponding method for phthalic acid esters by GC-MS was developed in this manuscript.The sample was dissolved in hexane and purified by florisil solid-phase extraction column.Then it measured by GC-MS,using external standard method to quantitative analysis.In the 1.0～50.0 mg/L scope,it has the good linear relationship(r>0.999 8);lowest detectable limit smaller than 0.03 mg/L;the recovery rate of the phthalic acid esters at 5 mg/kg,10 mg/kg and 15 mg/kg addition were ranged from 88.85%to 101.83%,the relatively standard deviation is in1.44%～2.77%.When it measured between 0 to 24 hours,the relatives standard deviation is smaller than 2.06%.This method can effectively eliminate the interference of other matrix from edible oil.The relative standard deviation of standard and sample experimental precision are within 0.51%and 1.37%.The results show s that this method is simple,rapid,stable,sensitiveand accurate for qualitative and quantitative determination of phthalic acid esters from edible oil.

GC-MS,phthalic acid esters,edible oil,plastic container,plasticizer

O 657.63

A

1673-1689(2011)04-0583-05

2010-08-16

成都市科技局自然科學重點項目(10YTYBO17SF-023);四川省食品生物技術重點實驗室開放基金項目(SZJJ2009-013);西華大學研究生創新基金項目(YCJJ200940)。

＊

李明元(1965-),男,四川瀘州人,農學博士,教授,主要從事食品營養與安全方面研究。Email:Limingyuan611@sina.com