气相色谱－质谱法同时测定食用油中的35种增塑剂

李 晔 范 赛 吴国华 赵 榕

（北京市西城区疾病预防控制中心1，北京 100053）（北京市疾病预防控制中心2，北京 100013）

气相色谱－质谱法同时测定食用油中的35种增塑剂

李 晔1范 赛2吴国华2赵 榕2

（北京市西城区疾病预防控制中心1，北京 100053）（北京市疾病预防控制中心2，北京 100013）

建立同时测定食用油中35种增塑剂的固相萃取－气相色谱－质谱（SPE－GC－MS）分析方法。采用乙腈萃取食用油中待测组分，经过硅胶/N－丙基乙二胺固相萃取（SPE）净化，乙腈淋洗后，氮吹浓缩至1 mL；再经DB－5MS色谱柱程序升温分离，选择离子监测模式（SIM）定性，外标法定量。食用油中35种增塑剂方法检出限为0.02～0.15 mg/kg；平均回收率为64.2%～129.6%；相对标准偏差RSD小于18.4%；线性范围：0.1～5.0 mg/L，相关系数≥0.9975。方法稳定、可靠，适用于食用油中多种类增塑剂的同时分析。

增塑剂 食用油 固相萃取 气相色谱－质谱

增塑剂是一类增强产品可塑性和柔韧性的助剂，被广泛用于食品包装、儿童玩具及医疗器械所用的聚氯乙烯（PVC）高分子材料中。研究表明：增塑剂作为一类环境激素，具有内分泌干扰作用，可导致生殖能力下降及发育异常等临床症状，具有致突、致畸和致癌作用［1］。

由于增塑剂与PVC之间仅仅由氢键或范德华力连接，结合不牢固，易迁移到外环境中［2］，并且该类物质脂溶性，亲酯性强，更易迁移到油脂类接触物中［3］。目前市售的食用油绝大部分的包装材料是塑料，包装材料中的增塑剂可能会通过扩散、浸出等方式迁移到食用油中，危害人体健康［4－5］。因此对食用油中增塑剂的监测十分必要。

目前国内外关于油脂类样品的前处理多采用凝胶渗透色谱法［6－9］，此方法检测增塑剂本底较高、溶剂用量大而污染环境、耗时长，并且检出限较高，不能满足国家规定的增塑剂迁移限量标准的要求［10］。本文采用玻璃制硅胶/N－丙基乙二胺（SI/PSA）混合固相萃取柱净化［11］，弥补了凝胶色谱法的不足。近年来文献报道有关增塑剂的检测方法主要有气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱/质谱法［1－4、9－13］、液相色谱/质谱法等；在增塑剂的检测类别方面大多数以邻苯二甲酸酯类的检测为主，极少数报道以分组的方式检测多种类别增塑剂［6］，方法复杂繁琐，不适用于大规模样品的检测。针对上述情况，对可能污染食用油的多种类增塑剂的检测方法进行了开发，建立了邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、柠檬酸酯类、脂肪族二元酸酯类及反应性增塑剂等5类35种增塑剂的同时测定方法，所建立的高通量的检测方法准确可靠，能够满足食用油中35种增塑剂的快速筛查和定性、定量的要求，为今后可能出现的增塑剂污染检测提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 仪器和试剂

7890A－5975C气相色谱－质谱联用仪：美国Agilent公司；DB－5MS弹性石英毛细管色谱柱（30 m×0.25mm i.d.×0.25μm）：美国Agilent公司；TTL－DCⅡ氮吹仪：北京国泰联科技发展有限公司；MS3涡旋仪：德国IKA公司；TDL－60B离心机：上海安亭科学仪器厂；固相萃取玻璃柱（SPE）：SI/PSA（硅胶/N－丙基乙二胺）Glass，500 mg/500 mg/6 mL；PSA（N－丙基乙二胺）Glass，1 g/6 mL；Florisil（弗罗里硅土）Glass，1 g/6 mL：DIKMA科技公司；乙腈、正己烷、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯：（色谱纯）Fisher公司。

邻苯二甲酸酯类（PAEs）：其中16种PAEs的混合标准储备液（1 000 mg/L）分别为：邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2－甲氧基）乙酯（DMEP）、邻苯二甲酸二（4－甲基－2－戊基）酯（BMPP）、邻苯二甲酸二（2－乙氧基）乙酯（DEEP）、邻苯二甲酸二戊酯（DPP）、邻苯二甲酸二己酯（DHXP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、邻苯二甲酸二苯酯（DPhP）、邻苯二甲酸二（2－丁氧基）乙酯（DBEP）、邻苯二甲酸二环己酯（DCHP）、邻苯二甲酸二（2－乙基）己酯（DEHP）、邻苯二甲酸二正辛酯（DOP）和邻苯二甲酸二壬酯（DNP）及2种标准品：邻苯二甲酸酯二异壬酯（DINP）和邻苯二甲酸酯二异癸酯（DIDP）。

磷酸酯类：磷酸三氯乙酯（TCEP）、磷酸三甲苯酯（TCP）、磷酸三乙酯 （TEP）、磷酸二苯辛酯（DPOP）、磷酸甲酚二苯酯（CDP）和磷酸二苯酯。

柠檬酸酯类：柠檬酸三乙酯（TEC）和柠檬酸三正丁酯（TBC）。

脂肪族二元酸酯类：癸二酸二辛酯、癸二酸二正丁酯、己二酸二乙酯、己二酸二异丁酯（DIBA）、己二酸二丁酯（DBA）、己二酸二（乙基己基）酯（DOA）和己二酸二（2－丁氧基乙基）酯（MSDS）。

反应性增塑剂：富马酸二丁酯（DBF）和顺丁烯二酸二丁酯（DMB）。

上述混合标准溶液及标准品（纯度均在95%以上）委托DIKMA科技公司代购。

1.2 标准溶液的配制

准确称取（精确至0.1 mg）各种标准品，用正己烷溶解，配制各种增塑剂单标储备液，置于－20℃冰箱保存。使用时分别取适量的各种单标储备液及16种PAEs的混合标准储备液于同一容量瓶中，用正己烷稀释并定容，配制（除 DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP质量浓度为 20 mg/L外）质量浓度均为10 mg/L的混合标准使用液。

1.3 样品前处理

称取食用油0.40 g于10 mL具塞玻璃试管中，加入4.00 mL乙腈，涡旋振荡提取2min，静置后于3 000 r/min离心5 min，取上层乙腈提取液2.00 mL待净化。分别用5.00 mL二氯甲烷、5.00 mL乙腈活化SI/PSA固相萃取柱后，将待净化提取液上柱，收集淋洗液，用5.00 mL乙腈淋洗，合并淋洗液，40℃下用氮吹浓缩至1.0 mL，供GC－MS分析。

1.4 仪器条件

1.4.1 气相色谱条件

DB－5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm i.d.×0.25μm）；柱流速：0.5 mL/min；进样口温度：280℃；载气：氦气（纯度≥99.999%）；柱温：初始温度60℃，以10℃/min升至200℃，再以5℃/min升至300℃，保持2 min；；进样方式：不分流进样；进样量1μL。

1.4.2 质谱条件

离子化方式为电子轰击（EI），能量70 eV；选择反应离子监测（SIM）；离子源温度230℃；传输线温度280℃；四极杆温度150℃；溶剂延迟时间6 min。主要质谱参数见表1。

表1 35种增塑剂保留时间、定性、定量离子、检出限、定量限

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂的选择

正己烷、丙酮、乙酸乙酯与食用油互溶，做提取溶剂会造成较严重的基质干扰。而乙腈不仅与食用油的溶解度小，而且具有对油脂的去除率高的特点。同时考虑到正己烷对甘油三酯溶解性强的特性，因此提取溶剂在纯乙腈及正己烷饱和乙腈之间进行比较。结果显示：选用纯乙腈作为提取溶剂，可以获得更好的回收率。

2.2 固相萃取柱的选择

在Florisil（弗罗里硅土）、PSA（N－丙基乙二胺）及SILICA/PSA（硅胶/N－丙基乙二胺）三种填料进行比较；结果显示：使用Florisil净化时，其对柠檬酸三正丁酯、柠檬酸三乙酯吸附很强，难以用乙腈洗脱下来；使用PSA处理后的样品，干扰严重，杂峰多；在使用SILICA/PSA混合柱时，通过弱阴离子交换或极性作用，既可以吸附脂肪酸和极性物质，又可除去干扰物；因此选用SILICA/PSA玻璃柱做净化，得到了满意效果。取样量在0.40 g，选择1 g柱容量净化样品，可有效的减少干扰。研究发现，目标化合物在氮吹近干时会有不同程度的损失，尤其对沸点较低的化合物损失更为严重，因此直接浓缩至一定体积（1.0 mL）即可保证较高的回收率。

2.3 仪器条件的选择

35种增塑剂多数是弱极性的化合物，因此选用固定相为弱极性的色谱柱。结果表明采用DB－5MS色谱柱、经程序升温，35种增塑剂有很好的响应和分离度，见图1。

图1 35种增塑剂SIM模式总离子流图（2 mg/L）

当样品与标样的保留时间相差±0.05 min内，并且能够提取到相同的定性和定量离子，而且丰度比满足：相对丰度＞50%时，允差为±10%；相对丰度20%～50%时，允差为±15%；相对丰度10%～20%时，允差为 ±20%；相对丰度≤10%时，允差为±50%；即可进行确证。见图5。由于DINP和DIDP二者含有多个异构体，沸程宽，使DINP和DIDP呈现“一簇峰”，而且还相互重叠（见图2和图3），分别提取DINP和DIDP各自的定量离子（293和307），手动积分进行定量，即可以很好的将二者分离和定量。

图2 DINP提取离子图

图3 DIDP提取离子图

2.4 基质效应的研究

称取基质相同的阴性样品0.40 g，与试样进行相同提取、净化，得到空白基质溶液。吸取一定量混合标准使用液，用空白基质溶液配制成质量浓度为0.10、0.50、1.0、2.5、5.0 mg/L（DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP的质量浓度为 0.20、1.0、2.0、5.0、10 mg/L）的标准系列，以分析物浓度与对应峰面积绘制基质曲线；同时绘制纯溶剂标准曲线。以标准曲线（取其中1.0 mg/L）为基准，基质曲线与之比较，见图4：结果表明：35种增塑剂中，既有基质增强效应（＞1），也有基质抑制效应（＜1）；因此使用基质标准曲线进行定量，能很好的补偿基体效应。由于增塑剂存在广泛，易污染试剂、器皿，因此实验用的玻璃器皿应在400℃烘烤4 h后冷却至室温后使用；对不能烘烤的玻璃器皿用有机溶剂淋洗去除杂质；环境中存在增塑剂，因此样品前处理中尽量减少繁琐过程，以防污染。不同品牌、不同级别的试剂含有增塑剂的量不同，将直接影响到方法的检出限，所以每批样品做空白试验，并禁用塑料制品。

图4 基质效应

图5 DIBP提取离子图

2.5 方法的线性范围、方法的准确度及精密度

35种增塑剂的线性范围较宽，对食用油中增塑剂的检测，在 0.10～5.0 mg/L（DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP在 0.20～10 mg/L）可以满足检测需求。以3倍信噪比和10倍信噪比计算方法的检出限和定量限（见表1）。

对阴性样品进行添加水平为 0.5、5 mg/kg（DINP、DIDP、TEP、TEC、TBC、CDP、TCEP的添加水平在1、10 mg/kg）加标回收试验（n＝6）；35种增塑剂回收率为64.2%～129.6%，相对标准偏差小于18.4%，准确度和精密度可以满足 GB/T27404—2008标准要求，见表2。

表2 35种增塑剂线性方程、相关系数、加标回收率及相对标准偏差

表2（续）

2.6 实际样品检测

抽取北京市市售的不同品牌、不同生产厂家的、塑料桶包装的食用油25件进行检测；检测结果显示：食用油接触塑料包装材料后，增塑剂均有不同程度的迁移和溶出，见表3。

表3 实际样品检测结果

3 结论

建立了固相萃取－气相色谱－质谱（SPE－GC－MS）同时测定食用油中35种增塑剂的分析方法；研究了食用油的样品萃取、净化方法；前处理过程简单、快捷、溶剂用量小，净化效果良好、回收率较高。优化了色谱、质谱条件，通过提取离子进行检测和确证，消除了干扰，避免假阳性结果；通过使用基质曲线进行定量，补偿基体效应。所建立的方法、操作简便、准确、可靠、线性关系和检出限均满足检测需求。该方法适用于食用油中多种类别增塑剂的快速筛查和准确定性、定量的检测分析。

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Determination of 35 Plasticizers in Cooking Oil by Gas Chromatography－Mass Spectrometry

Li Ye1Fan Sai2Wu Guohua2Zhao Rong2
（Beijing Xicheng District Center for Disease Prevention and Control1，Beijing 100053）（Beijing Center for Disease Prevention and Control2，Beijing 100013）

To establish a analysismethod for the simultaneous determination of35 plasticizers in cooking oil by solid－phase extraction（SPE）with gas chromatography－mass spectrometry（GC－MS）.The samples were extracted with acetonitrile，and cleaned up with a glass SI/PSA SPE column.After elution of acetonitrile，the samples were concentrated to 1 mL with nitrogen and determined by GC/MS in selective ion monitoring（SIM）mode.The limits of detection（LOD）of35 plasticizerswere（0.02～0.15）mg/kg.The average recovery rate of35 plasticizerswas64.2%～129.6%.The relative standard deviations（RSD）were less than 18.4%.Linear ranges were（0.1～5.0）mg/L，correlation coefficient r≥0.997 5.Themethod is stable and reliable.Thismethod can satisfy the request of simultaneous analysis ofmultiple plasticizers in Cooking oil.

plasticizer，cooking oil，solid－phase extraction（SPE），gas chromatography－mass spectrometry（GC/MS）

R155.5＋1

A

1003－0174（2015）08－0127－05

国家科技支撑计划（2011BAK10B05－04）

2014－03－06

李晔，女，1963年出生，主任检验师，食品理化检验

赵榕，女，1967年出生，主任检验师，食品理化检验