香烟过滤嘴富集GC-MS检测食用油中邻苯二甲酸酯

徐慧静，谭亚军，闫茗，陈双，方国臻

（1．食品营养与安全教育部重点实验室（天津科技大学），天津300457；2．天津市产品质量监督检测技术研究院，天津300384）

香烟过滤嘴富集GC-MS检测食用油中邻苯二甲酸酯

徐慧静1，2，谭亚军2，闫茗2，陈双2，方国臻1，*

（1．食品营养与安全教育部重点实验室（天津科技大学），天津300457；2．天津市产品质量监督检测技术研究院，天津300384）

本实验以香烟过滤嘴作为主要填料，采用固相萃取法，结合气相色谱-质谱（GC-MS）仪分析食用油中17种邻苯二甲酸酯类增塑剂。该方法的检出限为9.2 μg/L～21.2 μg/L，平均回收率为79.11%～105.03%，相对标准偏差为3.9%～12.23%，与传统前处理方法凝胶渗透色谱（GPC）相比，此方法操作简便，检测成本低。

邻苯二甲酸酯；香烟过滤嘴；气相色谱-质谱；凝胶渗透色谱

邻苯二甲酸酯（英文名phthalic acid ester，简称PAEs）是一种酞酸酯增塑剂，在20世纪30年代开始应用于塑料行业，主要是为了提高产品的强度和可塑性。但是PAEs又是一种环境激素类物质，对人身体健康有一定的影响。有些邻苯二甲酸酯类增塑剂具有雌性激素活性，有些具有生殖毒性［1］会危害男性生殖能力并促使女性性早熟。人体主要通过空气和食品2个途径吸收，长期大量摄取可能导致肝癌，还可能通过胎盘或者哺乳产生跨代影响［2］。它对人体健康是一个慢性的影响过程，且邻苯二甲酸酯类物质在人体内有富集作用。由于幼儿正处于内分泌系统生殖系统发育期，对幼儿带来的潜在危害会更大。

目前我国国内食用油多为塑料桶包装，食品塑料包装中PAEs迁移及污染程度研究已有相关报道［3-4］。但就目前食品中塑化剂含量的检测方法而言多为水溶性的样品和油脂含量相对少一些的样品，如白酒、饮料、果冻、乳制品等塑化剂含量的检测方法，对于纯油脂样品食用油中塑化剂含量的检测方法的报道还比较少。由于食用油性质特殊，仪器分析的前处理过程较为复杂，目前对于食用油中小分子添加剂及污染物的检测方法较少，且方法程序复杂，成本较高。GB/ T21911-2008［5］中采用的凝胶色谱GPC净化法，虽能除去大分子杂质，但对邻苯二甲酸酯中的某些组分（如邻苯二甲酸二壬酯）由于性质与油脂比较接近故GPC法不易分开，且净化过程需要使用大量的溶剂不但经济成本高且一般色谱溶剂经浓缩检测实验验证本身含微量PAEs，故大量溶剂经浓缩过程中极易富集引入邻苯二甲酸酯，对试验结果会有一定程度的影响。本文采用香烟过滤嘴作为主要填料结合少量C18粉末自制固相萃柱来净化处理纯油脂样品植物油，利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析技术，建立17种邻苯二甲酸酯类塑化剂的GC-MS的分析方法。本方法不但操作简单，在达到去除杂质、减少基体干扰、灵敏度提高和满意回收率的同时，大大减少了溶剂用量，节省经济成本的同时，又避免了大量溶剂浓缩而富集引入到被测样品中的PAEs，使被测结果更准确。

1材料与方法

1.1试剂

本实验使用的主要试剂包括：邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯、邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯、邻苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯混合标准品：迪马科技中国有限公司，浓度为100 mg/L；色谱纯正己烷、环己烷和乙酸乙酯：上海安普公司的CNW品牌；色谱纯丙酮：美国J.T.Baker；乙腈：韩国德山药品工业的DUKSAN；香烟过滤嘴：红云红河烟草（集团）有限责任公司的红河烟，其主要成分为醋酸纤维。

本实验所用17种邻苯二甲酸酯标准品，于-20℃下储存，根据实验要求，稀释成适当浓度的标准品混合工作溶液，现用现配制。

1.2仪器

气相色谱-质谱仪为Agilent Techno logies 7890A GC/5975C inertxl EI/MSD；凝胶渗透色谱仪为Accuvap Evs；氮吹仪为OA-SYS；固相萃取仪为美国Sepulco公司。

由于邻苯二甲酸酯类物质在塑料制品中使用较为广泛，故在实验过程中应尽量避免使用塑料器皿，所有玻璃仪器在清洗后用蒸馏水清洗3次后丙酮浸泡2 h，超纯水润洗后40℃烘烤4 h，放置室温后备用。

1.3食用油样品前处理方法

称取0.200 0 g食用植物油，置于玻璃样品管中，加入3mL乙腈，涡旋振荡2min，超声2min，以4000r/min离心5 min，将上清液转移至另一干净样品瓶中，再加入2mL乙腈，涡旋振荡2min，超声2min，以4000r/min离心5 min，将上清液再次转移到样品瓶中，将合并后的上清液于40℃氮气缓慢吹至近干，正己烷定容至1 mL，涡旋震荡2 min后，作为待净化液。

1.3.1自制SPE玻璃小柱前处理

将香烟过滤嘴外皮除掉后，准确称取60 mg填到3mL的SPE玻璃小管中，再加C18SPE吸附剂100mg，无水硫酸钠0.5 g，加上垫片。分别加5.0 mL丙酮、5.0 mL正己烷润洗活化小柱，弃去流出液后，以小于0.5 mL/min速度将1.0 mL正己烷待净化液通过小柱，收集流出液，再用6.0 mL10%丙酮-正己烷溶液洗脱，控制流速1.0 mL/min，收集流出液，合并流出液，氮吹近干后，正己烷定容至1.0 mL，以待GC-MS检测。

1.3.2凝胶渗透色谱GPC前处理方法

称取0.200 0 g植物油样品于玻璃管中，加10 mL 1∶1环己烷-乙酸乙酯，涡旋振荡2 min，混匀后直接上GPC，取5 mL浓缩至2 mL，供GC-MS检测。

1.4GC-MS测定方法

选用Aglient HP-5 MS（30 m×0.25 mm×0.25 mm）毛细管柱；载气为氦气（纯度）≥99.999%；气相色谱进样口温度：260℃，进样方式：不分流进样；柱温：60℃保留1 min，以20℃/min上升到220℃保留1 min，以5℃/min上升到280℃保留4 min，后运行5 min。进样量：1 μL；柱流速：1.0 mL/min；质谱条件：溶剂延迟时间5 min；离子源温度（EI）：230℃；四级杆温度150℃；接口温度：280℃；电离能量：70 ev。

2结果与讨论

2.1仪器条件优化及曲线方程、检出限确定

先进行全扫描方式（scan）作出总离子流图（TIC），17种邻苯二甲酸酯类物质的总离子流图（浓度为1 mg/L）如图1所示，再进行相关质谱图分析，选择丰度较高、分子质量较大的离子碎片，确定17种邻苯二甲酸酯类增塑剂的特征碎片离子，对样品进行选择离子方式（SIM）分析，见表1所示；扫描时间：5 min～26 min。根据对应的保留时间与质谱图，同标准物质的图谱或标准谱库进行对照比较，定性判定样品中是否含有邻苯二甲酸酯增塑剂。结合外标曲线法用邻苯二甲酸酯标准品配制成一系列浓度的标准溶液，得到校正曲线的线性方程及相关系数见表1。结果表明其浓度与对应色谱峰面积呈良好线性关系，相关系数（R2）在0.994 0～0.999 9之间。根据信噪比（S/N=3）计算出检出限，结果见表1。所得17种邻苯二甲酸酯类增塑剂的检出限，均达到μg/L级别，表明方法灵敏度较高。

图117　种邻苯二甲酸酯的总离子流图Fig.1The TIC picture of 17 phthalates

表1　邻苯二甲酸酯17种标准样品在0.10 mg/L～10 mg/L范围内线性方程、线性相关系数及其扫描离子、保留时间和检出限Table 1List of linear equation，linear correlation equation，retention times，target ions and LOD in the range of 0.10 mg/mL-10 mg/mL of 17phthalates

17种物质出峰顺序依次为：邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯、邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯、邻苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二正壬酯

2.2食用油中邻苯二甲酸酯前处理方法建立

本实验所检测食用油选用邻苯二甲酸酯含量为阴性的大豆油样品，先经1.3步骤液-液萃取后，其萃取液旋蒸至干，用正己烷复溶后进样，检测结果可看到有诸多杂锋，这是由于食用油组分复杂，在生产过程中又添加了多种食品添加剂所至，这些杂峰的存在，除了提高了背景，影响检测灵敏度外，还会对仪器造成损害，缩短毛细管气相色谱柱和质谱灯丝的使用寿命，污染离子源。所以，需要一个净化过程，本实验选择了用自制固相萃取（SPE）小柱对食用油萃取液进行净化再与经凝胶色谱GPC净化富集后数据进行对比，采用GB/T 2191l-2008中凝胶色谱GPC法净化富集后17种邻苯二甲酸酯的回收率在75.02%～95.23%之间，RSD（n=6）为3.93～12.76%；而自制香烟过滤嘴小柱固相萃取法同样在达到凝胶色谱GPC法净化富集的效果的同时更能达到操作简便、省时省力又大大节省经济成本，其回收率及标准偏差结果见表2。2.3自制香烟过滤嘴小柱方法检测的实际应用

利用本实验已建立的方法对市售食用油进行检测，随机选用不同种类7种食用油，其结果见表3，除棕果油为玻璃瓶装外其它6种均为塑料桶包装，且除棕果油中邻苯二甲酸酯未检出外其它5种食用油均不同程度检出DIBP和DBP，其中3种还检出DEHP，6种食用油中其余14种邻苯二甲酸酯均未检出。欧盟（2007/19/EC）对DBP的特定迁移量要求为0.3 mg/kg，DEHP的特定迁移量要求为1.5 mg/kg，其它总类的邻苯二甲酸酯暂无详细要求。本实验所测定的食用油中DBP含量有的已经超过欧盟的限定标准，且其他无限定要求的也有检出的。故今后对食品中邻苯二甲酸酯类的风险评估及最大限量仍需进一步研究。

表2　食用油中加标17种邻苯二甲酸酯混标的回收率及相对标准偏差（n=6）Table 2The Spiked Recoveries and RSD（n=6）of 17 phthalates in oil

3结论

本实验建立的气相色谱-质谱测定食用油中邻苯二甲酸酯含量的分析方法，采用液-液萃取结合自制香烟过滤嘴固相小柱萃取替代传统凝胶色谱净化的前处理方法提取食用油中的邻苯二甲酸酯类物质，大大节省了实验试剂用量及实验时间，还省去了购置相应固相萃取玻璃萃取小柱的成本。同时不但消除了基质组分的干扰，还提高了GC-MS检测的灵敏度和选择性。该实验方法的检出限为9.2 μg/L～21.2 μg/L，平均回收率为79.11%～105.03%，相对标准偏差为3.9%～12.23%，成功地应用于食用油中的17种邻苯二甲酸酯类污染物的检测。

表3　市售食用油中17种邻苯二甲酸酯含量的测定Table 3Determination of 17 phthalates in oil sold in market

［1］桂祖桐.邻苯二甲酸酯增塑剂对健康和环境影响的评估及其对消费量的影响［J］.塑料助剂，2006，3（3）：39-42

［2］王文枝，国伟，孙利，等.食品包装材料中DEHP的危害及其在食品中的暴露评估［J］.食品科技，2008，33（4）：166-168

［3］姚卫蓉，俞晔，闫薇，等．食用油中邻苯二甲酸酯污染物的测定方法及污染程度的研究［J］．油脂安全，2010，35（6）：38－41

［4］M Bonini，G Zerbinati，S Girotti.Extraction and gas chromatographic evaluation of plasticizers content in food packaging films［J］.Microchemical Journal，2008，90（1）：31-36

［5］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.食品中邻苯二甲酸酯的测定［S］．GB/T 21911-2008

Determination of Phthalates in Oil Using Cigarette filter as SPE Column by GC-MS

XU Hui-jing1，2，TAN Ya-jun2，YAN Ming2，CHEN Shuang2，FANG Guo-zhen1，*
（1.Key Laboratory of Food Nutrition and Safety（Tianjin University of Science&Technology），Ministry of Education，Tianjin 300457，China；2.Tianjin Product Quality Inspection Technology Research Institute，Tianjin 300384，China）

A method was developed for the determination of 17 phthalates in oil by gas chromatography-mass spectrometry coupled with solid phase extraction using cigarette filter as sorbent.The limits of detection were in the range of 9.2 μg/L-21.2 μg/L，the average recoveries were in the range of 79.11%-105.03%with RSDs ranging 3.9%-12.23%.The results indicated that the proposed method was simple，cost-effective compare with the tradition GPC pretreatment method.

phthalic acid ester；GC-MS；Cigarette Filter；GPC

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.10.021

2014-06-01

“十二五”国家科技支撑计划（2012BAK17B03）

徐慧静（1983—），女（满），工程师，研究生，研究方向：食品安全检测。

方国臻（1966—），教授，博士生导师，研究方向：食品安全检测。