GPC-GC-MS/MS法測定食用植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ

趙麗萍，楊帥杰，高鑫，丁春瑞*

新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院（烏魯木齊 830011）

食用植物油在儲(chǔ)存過程中易氧化變質(zhì)、褪色、褐變、酸敗、產(chǎn)生有害物質(zhì)，從而降低食品品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值，甚至引起食物中毒[1-3]。在植物油中加入抗氧化劑，可阻礙氧化反應(yīng)的進(jìn)行，提高油脂穩(wěn)定性，延長貯存時(shí)間。丁基羥基茴香醚（BHA）、二丁基羥基甲苯（BHT）、叔丁基對苯二酚（TBHQ）屬于人工合成的酚類抗氧化劑[4]，在食品生產(chǎn)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。因BHA，BHT和TBHQ對人體有一定毒性[5]，在我國對其使用量有明確限量要求，我國人均植物油使用量較大，嚴(yán)格控制植物油中抗氧化劑的添加量意義重大。

酚類抗氧化劑檢測常用的方法有薄層色譜法、比色法、氣相色譜法、液相色譜法等[6-9]，這些方法的前處理較復(fù)雜，不僅需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，而且存在凈化不充分的問題。凝膠滲透色譜（GPC）作為一種樣品凈化手段，分離效果獨(dú)特，既實(shí)現(xiàn)了樣品前處理的自動(dòng)化，又減少了前處理步驟，具有重復(fù)性好、分析速度快、溶質(zhì)回收率高等特點(diǎn)[10]。GC-MS/MS的多重反應(yīng)監(jiān)測（SRM），可有效避免干擾物影響，排除假陽性，提高檢測的靈敏度和準(zhǔn)確度，在食品有毒有害殘留物質(zhì)分析中應(yīng)用廣泛[11-12]，但利用GC-MS/MS對植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測卻鮮有報(bào)道。

試驗(yàn)基于凝膠滲透色譜（GPC）對植物油樣品分離凈化，利用GC-MS-MS多重反應(yīng)監(jiān)測，建立了一種簡單、快速、結(jié)果準(zhǔn)確、檢出限低的方法，該方法既可滿足植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的監(jiān)督測定，也可為其他樣品的測定提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

J2 Scientific AccuPrep MPSTM、GPC凝膠凈化柱（美國J2 Scientific公司）；TRACE 1310 TSQ 9000三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國Thermo公司）；

食用植物油（市售）；BHA、BHT和TBHQ標(biāo)準(zhǔn)品（純度99%，Dr. Ehrenstorfer Gm-bH）；乙醇為分析純；環(huán)己烷、乙酸乙酯均為色譜純。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取BHA、BHT、TBHQ標(biāo)準(zhǔn)品各50.0 mg于50 mL容量瓶中，用乙醇溶解并定容至容量瓶刻度線，搖勻，分別配置成質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液溶液，于4 ℃保存，備用。臨用前用乙醇稀釋，配制成質(zhì)量濃度為5，10，20，50和100 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

1.2.2 樣品處理

準(zhǔn)確稱取0.5 g（精確至0.01 g）植物油樣，用乙酸乙酯/環(huán)己烷（1∶1，V/V）準(zhǔn)確定容至10.0 mL，過0.45 μm有機(jī)膜，漩渦混合2 min，上樣于GPC凈化系統(tǒng)。GPC流動(dòng)相：乙酸乙酯/環(huán)己烷（1∶1，V/V），進(jìn)樣量為5 mL，流速為4.7 mL/min，紫外檢測器的波長選為280 nm，樣品收集時(shí)間為9～14.5 min。將收集液在40 ℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，再用乙醇準(zhǔn)確定容至2 mL，待GC-MS/MS上機(jī)檢測。

1.2.3 色譜條件

色譜柱：TG-5SILMS柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口：230 ℃；進(jìn)樣量1 μL，不分流進(jìn)樣；升溫程序：80 ℃保持1 min，以10 ℃/min升溫至260 ℃，保持1 min；載氣：高純氦氣（純度99.999%），流速：1.0 mL/min。

1.2.4 質(zhì)譜條件

電離方式：電子轟擊（EI）；電離能量：70 eV；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：280 ℃；采用多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）方式；溶劑延遲時(shí)間：8 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 GPC凈化條件的優(yōu)化

植物油中脂肪、色素含量較多，凝膠滲透色譜在凈化含脂肪、色素較多的樣品時(shí)具有明顯優(yōu)勢，其凈化原理是以多孔凝膠作固定相，根據(jù)被分離物質(zhì)分子量大小不同從而達(dá)到分離目的。為確定抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的出峰時(shí)間，參考1.2.2小節(jié)配制提取空白油樣和加標(biāo)油樣，用GPC凈化裝置凈化，凈化結(jié)果見圖1和圖2。由圖可知，在8.5 min之前植物油樣品中的大分子物質(zhì)已經(jīng)全部流出；而抗氧化劑類小分子化合物在9 min之后才開始流出，至14.5 min全部流出，所以選擇樣品收集時(shí)間為9～14.5 min。

圖1 空白油樣在GPC上流出曲線圖

圖2 加標(biāo)油樣在GPC上流出曲線圖

2.2 GC-MS/MS條件的優(yōu)化

在50～500質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)，對抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的混標(biāo)進(jìn)行全掃描，3種抗氧化劑的氣相色譜-質(zhì)譜總離子流圖見圖3。由圖3可知，經(jīng)條件優(yōu)化，3種抗氧化劑在12 min前全部出分，且各組分峰形較好，分離效果好。分別從一級質(zhì)譜中選擇豐度相對較高、質(zhì)荷比較大的離子作為特征母離子，再采用子離子掃描模式，確定特征子離子，最后在MRM模式下逐步改變碰撞電壓，優(yōu)化碰撞能量。母離子、子離子及最佳碰撞能量見表1。

圖3 抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的多反應(yīng)監(jiān)測總離子流圖

表1 抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的多反應(yīng)監(jiān)測條件

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍及檢測限的測定

依次測定質(zhì)量濃度為5，10，20，50和100 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，定量離子的峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性擬合。結(jié)果表明，在5～100 mg/L的范圍內(nèi)各組分線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R在0.999 1以上，以3倍信噪比（S/N）計(jì)算方法檢出限，結(jié)果見表2。由表2可知，各組分檢出限在0.1～0.4 mg/kg，均低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.32—2016（第三法 氣相色譜-質(zhì)譜法）中檢出限要求。

表2 抗氧化劑的回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限

2.4 方法的加標(biāo)回收率、精密度

在1.0 g樣品中分別加入不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，使添加水平分別為1.0，5.0和50.0 mg/kg，按照前處理方法進(jìn)行處理，每個(gè)水平重復(fù)5次，結(jié)果見表3。由表3可知，平均回收率為81.6%～99.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD為2.6%～4.6%，表明方法可靠，重現(xiàn)性較好。

表3 抗氧化劑的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏（SRSD）（n=5）

3 結(jié)論

試驗(yàn)采用GPC凈化系統(tǒng)、氣相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）技術(shù)，建立了植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測分析方法。在5～100 mg/L的范圍內(nèi)各組分具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R在0.999 1以上；方法檢出限為0.1～0.4 mg/kg；在3個(gè)不同濃度的添加水平下，平均回收率為81.6%～99.2%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD為2.6%～4.6%（n=5）。綜上可知，該方法具有操作簡便、去除雜質(zhì)效果好、靈敏度高、精密度、方法復(fù)現(xiàn)好等優(yōu)點(diǎn)，可以用于植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測。該方法的建立，不僅對植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測分析具有一定應(yīng)用價(jià)值，還可為其他產(chǎn)品的抗氧化劑檢測提供技術(shù)參考。