氣相色譜-質譜法測定嬰幼兒奶粉中16種多環芳烴

婁婷婷，王利強，王永芳，葛寶坤，許泓

（天津出入境檢驗檢疫局，天津300461）

氣相色譜-質譜法測定嬰幼兒奶粉中16種多環芳烴

婁婷婷，王利強，王永芳，葛寶坤，許泓

（天津出入境檢驗檢疫局，天津300461）

建立了奶粉中16種多環芳烴的氣相色譜/質譜測定方法。樣品經過乙酸乙酯超聲波提取后，用GC/MS分離測定，優化了16種化合物的分離測定條件。結果顯示，PAH的在0.005μg/mL～1.0μg/mL范圍內線性關系良好，線性相關系數均大于0.98，該方法的檢出限為0.1μg/kg～5.0μg/kg，空白基質加標3個水平（5、10、50μg/kg）加標回收率為68.5%到107.9%，相對標準偏差為0.1%～18.7%。該方法具有前處理簡單、靈敏度高、準確度好、能同時分離測定多種多環芳烴等優點，適用于奶粉中多環芳烴的快速分析測定。

多環芳烴；嬰幼兒奶粉；氣相色譜/質譜

多環芳烴是指由兩個或兩個以上苯環以線狀、角狀或簇狀排列的一類中性或非極性稠環化合物，是一類具有致突變和致癌性重要的環境污染物[1]，其致癌性隨著苯環的增加而增加[2]，國際癌研究中心（IARC）（1976年）列出的94種對實驗動物致癌的化合物，其中15種屬于多環芳烴[3]。因此很多國家都將多環芳烴類物質列為環境監測的重要內容之一，中國政府列出的“中國環境優先監測黑名單”中包括7種PAHs；美國環保總署1979年確定了16種PAHs作為優先監測污染物[4]。目前，國內外對于多環芳烴的檢測方法研究大多集中在環境方面，而對食品中多環芳烴的檢測研究相對較少。

由于PAH含量低且組分復雜，需要有效的提取方法、凈化方法和高靈敏的檢測方法。目前提取方法有索氏提取法、超聲萃取法、微波萃取法和加速溶劑萃取法等，測定的方法有薄層層析熒光光度法[5]、紙層析熒光光度法[6]、熒光分光光度法[7]、毛細管柱氣相色譜法[8]、高效液相色譜法[9]和氣相色譜-質譜聯用法（GC/MC）[10]，其中氣相色譜-質譜聯用法應用最多。本文建立了一個測定乳粉中16種多環芳烴的氣質聯用方法，該方法前處理簡單、線性范圍廣、靈敏度高，可滿足奶粉檢測工作的需要。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀器

Thermo scitific ISQ氣相色譜質譜聯用儀：賽默飛世爾科技Thermo Fisher Scientific公司；配置有EI源（+/-CI源），TraceGC 1310氣相色譜系統，Triplus自動進樣器，進樣體積為1μL。色譜柱為TR-5MS柱（60 m*0.25mm*0.25 um）。

1.1.2 試劑

多環芳烴標準儲備液，乙腈，正己烷，乙酸乙酯均為色譜純。

1.2 混合標準儲備液及混合標準溶液配制

用乙酸乙酯將16種PAH混合標準溶液稀釋成一定濃度的標準儲備液，使用時準確移取適量至容量瓶中，進一步稀釋至刻度。

用乙酸乙酯將混合標準儲備液逐級稀釋成系列標準溶液備用。

1.3 樣品前處理

確稱取1.0 g奶粉樣品到25mL帶蓋樣品瓶中，加入5.0 mL乙酸乙酯渦旋混勻，超聲提取2次，每次30min，在4 000 r/min下離心5min。取離心的上清液經0.45μm濾膜過濾后待測。

1.4 氣相色譜質譜條件

1.4.1 氣相方法

柱溫箱：40℃起始保持0.5min，以40℃/min的速率升至250℃，再以6.5℃/min的速率升至300℃，保持18min。

1.4.2 質譜條件（采用全掃描選擇離子交替掃描模式）

電子轟擊離子源（EI），電離能：70 eV；離子源溫度：230℃，掃描方式：定性時全掃描，質量掃描范圍為：50 amu~300 amu；定量時，選擇離子掃描；進樣量：1μL，溶劑延遲：5min。16種PAH的檢測參數見表1。

2 結果與討論

2.1 色譜分離

在所確定的色譜質譜操作條件下，得到16種PAHs的色譜圖，見圖1。

圖1 16種PAHs標準樣品色譜圖（按出峰順序依次為表1中各組分）Fig.1 The chromatograMof thestandard PAHssamples（according to a peak sequence in table1）

表1 16種PAHs的名稱、保留時間、定性、定量離子對以及線性方程Table1 Thename，retention time，qualitativeion pairs，quantitative ion pairsand linear equationsof 16 kindsof PAHs

2.2 樣品前處理條件選擇

2.2.1 提取方法選擇

索氏提取法和超聲波提取法師最常用的樣品提取方法。前者提取效率高，但是時間較長，操作繁瑣且試劑消耗量大，超聲波提取法具有操作簡單、提取效率高、適于批量樣品處理等優點[11]。故本實驗采用超聲波提取法。

2.2.2 提取溶劑選擇

由于樣品中PAH含量較低且樣品基質復雜，選擇提取溶劑要充分考慮樣品盒待測目標物的性質，常用的提取劑有：正己烷、丙酮、環己烷、乙酸乙酯等。由于環己烷提取效果較差，回收率低[12]，且丙酮、正己烷揮發性較大，因此本實驗采取乙酸乙酯作為提取劑。

2.2.3 超聲時間選擇

隨著超聲時間的增加，PAHs的回收率逐漸增大，到30min后，增加趨勢平緩，故選取30min。

2.3 標準曲線和檢出限

配制7個梯度濃度的的混標溶液，濃度設置分別為0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0μg/mL，16種PAHs線性方程的線性相關系數R2均大于0.98，表明線性良好。該方法的檢出限以S/N=3時的樣品濃度計，PAH各組分的檢出限為0.1μg/kg～5.0μg/kg。

2.4 方法的精密度和回收率

在空白樣品中添加16種PAHs，得到3種加標水平（5、10、50μg/kg）的樣品，提取凈化后，進行添加回收實驗，每種化合物在每個濃度點平行實驗3次。結果表明，除了萘在5μg/kg時的平均回收率為68.5%，其余的多環芳烴平均回收率為70.1%到107.9%，相對標準偏差為1.4%到18.7%。

3 結論

本文利用ISQ單四級桿氣相色譜質譜聯用儀器建立檢測嬰幼兒奶粉中16種多環芳烴方法，該方法簡單快速、靈敏度高，準確度和精密度滿足殘留分析，適用于測定乳制品中多環芳烴的痕量分析。

[1]Sarraz in Luc,Diana Catherine,Schembri Therese,etal.HPLC determination ofpolycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs)in the littoral urban sewage area of cortiou[J].International journal of Environmentalstudies,2004,61(4)：413-425

[2]Jacob J,KarcherW,Belliardo J,et al.Polycyclic aromatic hydrocarbons of environmental and occupational importance[J].Anal Chem, 1986,323：1-10

[3]王建華,郭翠,龐國芳,張藝兵.GPC凈化-同位素稀釋內標定量GC-MS對植物油中多環芳烴的測定[J].分析測試學報,2009, 128(13)：267-271

[4]張永濤,張莉,李桂香,等.固相萃取-氣相色譜/質譜法測定地下水中多環芳烴[J].理化檢驗-化學分冊,2010,46(8)：900-902,905

[5]Bergknut M,Frech K,Andersson P L,et al.Characterization and classification of complex PAH samples using GC-qMS and GCTOFMS[J].Chemosphere,2006,65：2208-2215

[6]Oakley E T,Johnson LE,Stahr HM.ARapid Method for the Determination of Benzo(a)pyrene in Cigarette Smoke[J].Tob Sci,1973, 16：19-21

[7]Hoffmann D,Wynder EL.On the Isolation and Identification of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons[J].Cancer,1960,13：1062-1073

[8]劉少民,陶宇,戴亞,等.熒光光度法測定卷煙煙氣中的3,4-苯并芘[J].中國煙草科學,2002(2)：15-18

[9]Peter Simko.Determination of Polycyclic Aromatic Hydro-Carbons in Smoked Meat Productsand Smoke Flavouring Food Additives[J]. J.Chromatogr.B,2002,770：3-18

[10]Fusheng Sun,David Littlejohn,Mark David Gibson.Ultra sonication Extraction and Solid Phase Extraction Clean-up for Determination of USEPA 16 Priority Pollutant Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soilsby Reversed-phase Liquid Chromatographywith Ultraviolet Absorption Detection[J].AnalyticaChimica Acta,1998,364：1-11

[11]李永新,張宏,毛麗莎,等.氣相色譜/質譜法測定熏肉中的多環芳烴.[J].色譜,2003,21(5)：476-479

[12]高軍剛,孔祥虹,何強,等.氣相色譜-串聯質譜法測定大豆提取物中16種多環芳烴和16種鄰苯二甲酸酯類[J].分析試驗室, 2013,32(5)：65-70

DeterMination of 16 Kinds of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Infant Formula by Gas Chromatography/Mass Spectrometry

LOU Ting-ting，WANG Li-qiang，WANGYong-fang，GEBao-kun，XUHong
（Tianjin Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Tianjin 300461，China）

AGC-MS/MSmethod wasdeveloped to determine the polycyclic aromatic hydrocarbons（PAHs）in infant formula.In thismethod，the sampleswere pretreated by ultrasonic extraction with ethylacetate and then analyzed on a DB-5MScolumn.Themethod showed a good linearity in the range of0.005μg/mL-1.0μg/mL for PAHswith R2＞0.98，and detection limitsbetween 0.1μg/kg-5.0μg/kg.The average recoveriesof PAHs varied froM68.5%to107.9%with therelativestandarddeviationsof0.1%-18.7%atthespiked levels5，10，50μg/kg.The method was easy，quick and had good accuracy and low detection limits.It was satisfied with successfully determinationofinfant formulasamplesby thisanalyticalapproach.

PAHs；infant formula；GC-MS

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.18.021

2014-09-26

天津出入境檢驗檢疫科技計劃項目（TK079-2013）

婁婷婷（1985—），女（漢），工程師，博士，研究方向：食品分析與檢測。