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氣質聯用快速測定食用植物油中3種鄰苯二甲酸酯含量

發布日期:2019-06-11 中國油脂網

 鄒燕娣,包李林,周青燕,熊巍林,張謙益,周雙全
(道道全糧油股份有限公司 規劃發展研究院質量管理中心,湖南 岳陽 414000)
 
 
摘要:建立了一種氣質聯用快速、準確測定食用植物油中3種鄰苯二甲酸酯(DBP、DEHP、DINP)含量的方法。分別對油脂凈化管的選擇、乙腈萃取量、萃取時間和萃取方式進行研究。結果表明,采用安譜的純油基質萃取管作為凈化管,在乙腈萃取量2 mL、萃取時間5 min和萃取方式旋渦混勻條件下:DBP和DEHP在0~1.0 μg/mL質量濃度范圍內,相關系數均大于0.999;DINP在0~20 μg/mL質量濃度范圍內,相關系數為0.999 4;且DBP、DEHP和DINP的檢出限和定量限均分別為005、0.5 μg/mL;0.5 μg/mL加標樣品中的DBP、DEHP和DINP回收率均在95%以上,RSD在10%以下;采用本方法測定5個樣品的結果與GB 5009.271—2016和SGS測定結果基本一致。
關鍵詞:鄰苯二甲酸酯;食用植物油;GC-MS;快速;準確 
中圖分類號:TS227;TS201.6    文獻標識碼:A
文章編號:1003-7969(2019)04-0138-05
 
Rapid determination of three phthalates in edible vegetable oil by 
gas chromatography combined with mass spectrometry
ZOU Yandi, BAO Lilin, ZHOU Qingyan, XIONG Weilin, 
ZHANG Qianyi, ZHOU Shuangquan
(Quality Management Center of the Institute of Planning and Development, Daodaoquan Grain and 
Oil Co.,Ltd., Yueyang 414000,Hunan,China)
 
 
Abstract:A rapid and accurate method for the determination of three phthalates(DBP,DEHP,DINP) in edible vegetable oil by GC-MS was established. The purification pipe choosing, extraction amount of acetonitrile, extraction time and extraction method were studied. The results showed that with pure oil matrix extraction pipe of ANPEL as purification pipe, under the conditions of extraction amount of acetonitrile 2 mL, extration time 5 min and extration method vortex mixing, the correlation coefficients of DBP and DEHP were above 0.999 in the mass concentration range of 0-1.0 μg/mL, and the correlation coefficient of DINP was 0.999 4 in the mass concentration range of 0-20 μg/mL. The limits of detection and quantitation of DBP, DEHP and DINP were all 0.05 μg/mL and 0.5 μg/mL respectively. The recovery rates of 0.5 μg/mL of DBP, DEHP and DINP were higher than 95%, and RSDs were below 10%. At the same time, the detection results of five samples measured by this method were basically consistent with those measured by GB 5009.271—2016 and SGS. 
Key words:phthalate; edible vegetable oil; GC-MS; fast; accuracy

鄰苯二甲酸酯類物質(簡稱PAEs),俗名塑化劑,是常用的增塑劑,主要用于塑料制品中增加其韌性、塑性,被廣泛應用在食品包裝材料中\[1-3\]。但是在塑料制品中,PAEs與塑料分子結合力較弱,隨著塑料制品的老化,PAEs很容易從其中釋放出來,遷移到與之接觸的食品中\[4-7\]。尤其PAEs是脂溶性物質,因此極易遷移到食用油中,造成油脂污染\[8-9\]。
 
研究表明,PAEs的急性毒性并不明顯,但是長期攝入累積,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\[10-16\]。因此原衛生部《關于通報食品及食品添加劑鄰苯二甲酸酯類物質最大殘留量的函》(衛辦監督函〔2011〕551號)明確規定了食用植物油中的鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)和鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)最大殘留量分別不得超過0.3、1.5、9.0mg/kg。
 
由于GC-MS具有對目標物定性定量準確、對痕量物質分析靈敏度高等優點,可應用在食品中鄰苯二甲酸酯類含量的測定。本試驗主要對食用植物油的前處理條件進行優化,使得前處理具有快速、準確的優勢,利用GC-MS測定DBP、DEHP和DINP的含量,以期為企業大批量的測定食用植物油中PAEs提供方法參考。
 
1材料與方法
 
1.1試驗材料
 
1.1.1原料與試劑
 
16種PAEs混標(10mg/L,1mL,上海安譜):鄰苯二甲酸二甲酯(DMP),鄰苯二甲酸二乙酯(DEP),鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP),鄰苯二甲酸二丁酯(DBP),鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP),鄰苯二甲酸二甲氧乙酯(DMEP),鄰苯二甲酸二戊酯(DPP),鄰苯二甲酸二乙氧基乙基酯(DEEP),鄰苯二甲酸二己酯(DHXP),鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP),鄰苯二甲酸二丁氧基乙酯(DBMP),鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP),鄰苯二甲酸二環己酯(DCHP),鄰苯二甲酸二苯酯(DPHP),鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP),鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)。鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)標準品(1000mg/L,2mL),上海安譜;乙腈,正己烷,丙酮;二氯甲烷,色譜純;SBEQ-CA8645玻璃純油基質萃取管,上海安譜;1g/6mLPSA/SPE小柱,迪馬公司;一次性玻璃滴定管;1mL玻璃樣品瓶;油脂樣品均購于沃爾瑪超市。
 
1.1.2儀器與設備
 
7890B-5977B氣相色譜-質譜聯用儀,安捷倫公司;EOFO-945066型Talboys數顯型多管式旋渦混合器,美國Talboys;TD5A-WS臺式低速離心機。
 
1.2試驗方法
 
1.2.1標準溶液的配制
 
16種PAEs標準工作液:用正己烷配制0.00、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00μg/mL的16種PAEs標準系列溶液。于-20℃保存。
 
DINP標準工作液:用正己烷配制0.0、0.5、10、2.5、5.0、10.0、20.0μg/mL的DINP標準系列溶液。于-20℃保存。
 
1.2.2樣品前處理
 
1.2.2.1本試驗方法
 
用一次性玻璃滴定管取0.5g(精確至0.0001g)植物油于10mL純油基質萃取管中,加入2mL乙腈,放入旋渦混合器中于2500r/min下混勻萃取5min,然后4000r/min離心2min,取出后將上清液移入1mL樣品瓶中,待GC-MS測定。
 
1.2.2.2GB5009.271—2016方法
 
食用植物油混勻后,準確稱取0.5g(精確至00001g)于10mL具塞磨口離心管中,依次加入100μL正己烷和2mL乙腈,渦旋1min,超聲提取20min,4000r/min離心5min,收集上清液。殘渣中加入2mL乙腈,渦旋1min,4000r/min離心5min。再加入2mL乙腈重復提取1次,合并3次上清液,待SPE凈化。
 
取PSA/SPE小柱,依次加入5mL二氯甲烷、5mL乙腈活化,棄去流出液;將待凈化液加入PSA/SPE小柱,收集流出液;再加入5mL乙腈,收集流出液,合并兩次收集的流出液,加入1mL丙酮,40℃氮吹至近干,正己烷準確定容至2mL,渦旋混勻,供GC-MS分析。
 
1.2.3儀器條件
 
GC條件:HP-5-MS色譜柱(30m×0.25mm×025μm);進樣口溫度260℃;程序升溫為初始柱溫60℃,保持1min,以20℃/min升溫至220℃,保持1min,再以5℃/min升溫至250℃,保持1min,再以20℃/min升溫至290℃,保持7.5min;載氣為高純氦氣(純度>99.999%),流速1.0mL/min;進樣方式為不分流進樣;進樣量1μL。
 
MS條件:電離方式為電子轟擊電離源(EI);電離能量70eV;傳輸線溫度280℃;離子源溫度230℃;四級桿溫度150℃;監測方式為選擇離子掃描(SIM);溶劑延遲7min。
 
1.2.4定性確認
 
在1.2.3儀器條件下,待測樣品和PAEs標準品的目標化合物在相同保留時間處(±0.5%)出現,并且對應質譜碎片離子的質荷比與標準品的質譜圖一致,其豐度比與標準品相比應符合表1,3種PAEs的定性和定量離子見表2。結合豐度比和定性離子可定性目標化合物。
 
 
 
 
2結果與分析
 
2.1標準曲線和檢出限
 
將標準系列工作液分別注入GC-MS中,每個質量濃度平行測定3次,測定相應的PAEs色譜峰面積,以標準工作液的質量濃度(X)為橫坐標,以相應的峰面積(Y)為縱坐標,繪制標準曲線。DINP的標準系列工作液單獨進樣測定。取某一低質量濃度的標準溶液,用空白植物油逐級稀釋,按照1.2.2.1方法處理后,以3倍信噪比所對應的質量濃度為檢出限(LOD),以10倍檢出限作為定量限(LOQ),結果見表3。
 
由表3可知,DBP和DEHP的線性范圍在0~1.0μg/mL之間,相關系數大于0.999,DINP的線性范圍在0~20μg/mL之間,相關系數為0.9994,表明DBP、DEHP和DINP的線性均良好。DBP、DEHP和DINP的LOD和LOQ均分別為0.05μg/mL和05μg/mL。
 
 
2.2本方法的影響因素
 
2.2.1空白試驗
 
實驗中盡量避免使用塑料制品,對于玻璃器皿,用超純水洗凈,烘干后,使用前用色譜純正己烷清洗3~4遍,甩干,待正己烷揮發后使用。每次試驗用的試劑都進GC-MS測定其PAEs含量,待測定值在檢出限以下,方可使用。
 
2.2.2凈化管的選擇
 
采用安譜的純油基質萃取管作為凈化管,該基質主要是活化的氧化鋁,吸附油脂性能較好,價格較低,8元/根。而國標采用的PSA/SPE固相萃取柱(1g/6mL)雖然凈化效果好,但價格昂貴,需40元/根。考慮到企業檢測樣品數量眾多,在除油效果良好、對GC-MS無污染、價格低廉的情況下,采用安譜的純油基質萃取管作為凈化管。
 
2.2.3乙腈萃取量的影響
 
稱取空白一級菜籽油0.5g,加入適量標準溶液,使其分別含0.5μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液,分別加入2、4、6mL乙腈,在2500r/min下混勻萃取5min,離心2min,而后測定該樣品中DBP、DEHP、DINP的含量。試驗結果表明:分別加入2、4、6mL乙腈萃取時,樣品中DBP、DEHP和DINP的加標回收率為95%以上。故試驗選擇2mL作為乙腈萃取量。
 
2.2.4萃取時間的影響
 
本試驗方法中,稱取空白一級菜籽油0.5g,加入適量標準溶液,使其分別含0.5μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液,加入2mL乙腈,分別在旋渦混合器中2500r/min下混勻萃取5、10、15、20min,離心2min,而后測定該樣品中DBP、DEHP、DINP的含量。試驗結果表明:當萃取時間分別為5、10、15、20min時,樣品中DBP、DEHP和DINP的加標回收率均能達到95%以上。故試驗選擇5min作為萃取時間。
 
2.2.5萃取方式的影響
 
本試驗方法中,稱取空白一級菜籽油0.5g,加入適量標準溶液,使其分別含0.5μg/mL的DBP、DEHP和DINP溶液,加入2mL乙腈,分別在旋渦混合器中于2500r/min下萃取5min和超聲20min,離心2min,而后測定該樣品中DBP、DEHP、DINP的含量。試驗結果表明:采用旋渦混合器萃取的效果與超聲萃取效果相當,旋渦混勻萃取和超聲萃取的樣品中DBP、DEHP和DINP加標回收率均在95%以上。本試驗選擇旋渦混勻作為萃取方式。
 
2.3儀器穩定性
 
將低(0.02μg/mL)、中(0.5μg/mL)、高(1.0μg/mL)3種質量濃度的標準溶液進入GC-MS中進行測定,重復測定6次,計算3種質量濃度的相對標準偏差(RSD)分別為5.6%、4.5%和4.1%,均在10%以下,說明儀器穩定性良好。
 
2.4方法準確性
 
將未測出DBP、DEHP和DINP的一級菜籽油作為本底,向其中加入標準溶液,配制成低(0.02μg/mL)、中(0.5μg/mL)、高(1.0μg/mL)3種質量濃度的加標樣。分別采用本試驗方法和GB5009.271—2016進行前處理。每個水平平行測定6次,計算平均回收率和RSD。結果見表4。
 
從表4可看出,在本試驗方法中,當加標量分別為0.02、0.5μg/mL時,DBP、DEHP和DINP的加標回收率分別為103%~112%、96%~113%、95%~97%,RSD分別為5.5%~5.9%、5.0%~6.6%和3.5%~5.5%。當加標量為1.0μg/mL時,DBP、DEHP和DINP的加標回收率分別為73%、64%和62%,RSD分別為5.6%、4.6%和3.3%。
 
 
 
 
在GB5009.271—2016方法中,當加標量分別為0.02、0.5μg/mL時,DBP、DEHP和DINP的加標回收率分別為96%~114%、95%~108%、103%~109%,RSD分別為6.6%~7.9%、5.3%~86%和4.8%~9.7%。當加標量為1.0μg/mL時,DBP、DEHP和DINP的加標回收率分別為89%、74%和72%,RSD分別為6.7%、5.8%和7.2%。
 
由此可見,當加標量在0.5μg/mL時,兩種方法的加標回收率均在95%以上。但當加標量在1.0μg/mL時,國標方法的回收率較高,原因是萃取的次數較多,萃取較完全。但是國標方法萃取次數多,耗時長,容易二次污染,且0.5μg/mL的加標回收率達95%以上時完全能滿足日常食用植物油中的DBP、DEHP和DINP的測定。
 
2.5樣品比對結果
 
將5個不同的油樣送到通標標準技術服務有限公司(簡稱SGS)進行DBP、DEHP和DINP含量的測定,并分別采用本試驗方法和GB5009.271—2016進行測定,將三者的結果進行比對。結果見表5。
 
 
 
由表5可知,本試驗方法測定結果與GB5009.271—2016和SGS的測定結果基本一致,說明本試驗方法測定的結果準確、可靠。
 
2.6實際樣品的測定
 
隨機抽取9份不同油樣應用本方法測定DBP、DEHP、DINP含量,結果見表6。
 
 
 
由表6可知,隨機抽取的9份油樣測定的DBP、DEHP和DINP含量均在國家標準限量之下,這對于消費者的食用是安全的。
 
3結論
 
本試驗建立了一種用于食用植物油中DBP、DEHP和DINP含量的快速測定方法。采用加標回收率作為判斷標準,分別對油脂凈化管的選擇、萃取量、萃取方式和萃取時間進行了試驗,建立了一種快速、簡便、準確的檢測方法。利用該方法,DBP和DEHP在0~1.0μg/mL質量濃度范圍內,相關系數均大于0.999;DINP在0~20μg/mL質量濃度范圍內,相關系數為0.9994;且DBP、DEHP和DINP的檢出限和定量限均分別為0.05、0.5μg/mL。0.5μg/mL的加標樣品中的DBP、DEHP和DINP回收率均在95%以上,RSD在10%以下。采用本試驗方法測定的結果與GB5009.271—2016和SGS測定結果基本一致。

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