范素芳,马俊美,俞婧,王娟,刘红冉,李强,张岩(河北省食品检验研究院 河北省食品安全重点实验室,河北 石家庄 050004)
固相萃取-高效液相色谱法测定植物油中苯并(a)芘
范素芳,马俊美,俞婧,王娟,刘红冉,李强,张岩
(河北省食品检验研究院 河北省食品安全重点实验室,河北 石家庄 050004)
本实验建立了基于固相萃取的高效液相色谱法测定植物油中苯并(a)芘含量。样品用正己烷溶解,经Cleanert BAP-3固相萃取小柱净化,采用C18色谱柱分离,以乙腈/水=80/20(V/V)为流动相,经荧光检测器检测。结果表明苯并(a)芘在0. 50 μg /L ~ 50 μg /L浓度范围内线性良好,相关系数为0. 9999,方法检出限为0. 1 μg /kg,样品加标回收率为89.00% ~ 94.46%,RSD为1.0% ~ 2.2%。该方法具有快速、准确、灵敏、简单等特点,可用于植物油中苯并芘的检测。
固相萃取;高效液相色谱法;植物油;苯并(a)芘
苯并(a)芘又称3,4-苯并芘,是由苯环和芘分子结合而成的多环芳烃类化合物[1],具有高度脂溶性[2],并且性质稳定, 不易降解,是常见的高活性间接致癌物的一种,苯并(a)芘具有致畸、致突变作用[3]。植物油是人类食用频率最高的食物之一,在油料作物的种植、加工、运输和烹调的过程中,容易污染苯并(a)芘[4-5],虽然含量通常较低,但其毒性较大,对油脂的营养品质和人体健康都造成的不容忽视损害。因此,许多国家和地区都规定了食用油脂中苯并(a)芘的最大残留限量,欧盟629/2008号文件规定苯并(a)芘的最大残留限量为2μg/kg,我国GB2716-2005《食用植物油卫生标准》中规定为10μg/kg[6]。
近年来,食用植物油中苯并(a)芘超标的食品安全事件时有发生[7-9],引发了政府和公众对食用植物油中苯并(a)芘食用安全问题的强烈关注。目前,植物油中苯并(a)芘含量的检测方法主要有薄层层析法、荧光分光光度法、高效液相色谱法和气相色谱-质谱联用法等[10-15]。其中,薄层层析法和荧光分光光度法操作步骤繁多且灵敏度较低;气质联用技术的分离效果及色谱重现性好,但对仪器要求比较高,不利于推广[16]。高效液相色谱法的分离效果好,灵敏度高,且容易推广,近年来我国制定的标准GB/T22509-2008中也是采用高效液相色谱法,但其存在成本高,耗时长,操作繁琐,重现性差等问题,因此建立一种科学快速且准确可靠的检验方法是十分必要的。
本实验采用Cleanert BAP-3固相萃取柱对植物油进行提取净化,再用高效液相色谱-荧光检测法进行检测,简化了处理步骤,降低了实验成本和有机试剂排放量,实现了植物油中苯并(a)芘的快速精确测定。
1.1 仪器与试剂
LC-30AD超高效液相色谱仪(日本SHIMADZU公司) ;12位固相萃取仪(Agilent 公司);IKA Vortex Genius 3旋涡混合器(德国IKA公司);Bond Elut ENV固相萃取柱(500 mg/6 mL,Agilent公司) ;Cleanert BAP-3固相萃取柱(500 mg /6 mL,博纳艾杰尔公司);FLorisil PR(1000 mg/6 mL,北京振翔工贸有限公司) ;C18固相萃取柱、硅胶固相萃取柱、HLB固相萃取柱均购自美国Waters公司。
色谱纯乙腈、正己烷和二氯甲烷(美国Merck 公司) ;苯并(a)芘标准品(纯度99. 3% ,美国Supelco公司)。水为实验室自制的二级水,符合GB/T6682规定。
1.2 色谱条件
色谱柱:Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm,美国Waters公司);流动相:乙腈:水=80:20;流速:0.3 mL/min;进样量:1μL;检测波长:Ex:384 nm,Em:406 nm。
1.3 样品的前处理
1.3.1 试样提取
称取0.5g食用植物油试样(精确到0.001g)于15mL离心管中,加入3mL正己烷,涡旋充分混匀,待净化。
1.3.2 试样净化
将Cleanert BAP-3固相萃取柱用5 mL二氯甲烷,5 mL正己烷活化,将待净化液上样,以2 mL 正己烷润洗样品管,保证完全上样,再用10 mL正己烷淋洗固相萃取柱,最后用5 mL二氯甲烷洗脱,收集洗脱液,于40 ℃下氮气吹干,用1. 00 mL乙腈定容,超声10 s,过0. 22μm有机系微孔滤膜,供液相色谱荧光检测法检测。
2.1 固相萃取柱的选择
食用油中的苯并(a)芘的萃取常采用混合溶剂,但由于苯并(a)芘的脂溶性较强导致萃取时提取效率不高;另一种方法是在油脂中加入碱性溶液,经皂化反应除脂后再用溶剂提取,但皂化反应时间长,一般2 h 以上,导致样品检测时间过长。为简化操作,提高检测效率,考虑将植物油样品溶解后,直接进行固相萃取净化。
本实验考察了添加量为10 μg/kg时Bond Elut ENV 、Cleanert BAP-3、FLorisil PR、C18、硅胶和HLB固相萃取柱对苯并芘的保留和净化能力,结果如图1。研究表明Cleanert BAP-3固相萃取柱对样品进行前处理,回收率最高,且干扰较小。Cleanert BAP-3是一种以聚苯乙烯二乙烯苯高聚物为填料的新型固相萃取柱,利用了高聚物苯环和苯并芘之间的π-π作用,能对样品起到很好的净化效果。故选择Cleanert BAP-3固相萃取柱为净化小柱。Cleanert BAP-3柱净化色谱图如图2所示。
图1 不同固相萃取柱对苯并芘的回收率
图2 阳性样品的Cleanert BAP-3柱净化色谱图
2.2 称样量的选择
在考察称样量时,通过加标回收率实验确定称样量对回收率的影响。加标量为10 μg/kg,计算称样量分别为0.2 g、0. 5 g、1.0 g、1.5 g、2.0 g时苯并芘的回收率,结果(图3)表明,称样量大于0.5 g时,称样量对回收率有显著影响,称样量提高,回收率降低,原因可能是固相萃取柱的承载量有限,称样量过大,会造成萃取柱过载,从而造成回收率偏低;称样量小于0.5 g时,称样量对回收率影响较小,考虑到适当的增大称样量,可以减少因称量设备精度等造成的误差,故本实验称样量选为0.5 g。
图3 不同称样量对苯并芘的回收率
2.3 标准曲线的绘制和检出限
苯并芘标准品用甲苯溶解后,用乙腈配成10 mg/L储备液,分取储备液再稀释成0. 5、1. 0、5. 0、10. 0、20.0、50.0μg /L,将标准系列溶液在上述色谱条件下进行测定,以浓度为横坐标(X),相应峰面积为纵坐标(Y)进行线性回归 ,苯并芘在0. 5~50.0 μg/L浓度范围内有良好的线性,回归方程为Y=12723.3X-2730.22,R2=0. 9999。以仪器信噪比(S/N) 为3时所对应的标准溶液浓度为仪器的检出限,根据前处理方法计算方法的检出限为0.1μg /kg。
2. 4 回收率和精密度
在植物油样品中添加苯并芘标准溶液,添加水平分别为1μg/kg、5μg/kg和10μg/kg,每个浓度做6个平行,回收率及精密度数据如表1 所示,加标回收率在89.00%~94.46%范围内,相对标准偏差不高于2.2%,满足残留检测的要求。
表1 样品回收率及精密度
2. 5 实际样品测定
利用本方法对市售的食用植物油样品30批进行测定,包括花生油、大豆油、棉籽油、香油等样品,检测时均无干扰,色谱分离良好,其中16批样品未检出苯并芘,13批样品检出苯并芘,含量不超过10. 0μg /kg,1批样品检出含量超过10μg/kg,为12.81μg/kg,用GB/T 22509-2008规定的方法对此样品进行了测定,检测结果与本方法结果一致,证明本方法准确可靠、适用性强。
建立了固相萃取-高效液相色谱荧光检测器测定食用油中苯并芘的方法。样品过Cleanert BAP-3固相萃取柱净化,采用C18反相色谱柱分离,回收率及精密度均获得满意结果,该法方便、快捷、灵敏,可满足日常检测要求,有较大的推广应用前景。
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Determination of the benzo(a) pyrene in vegetable oil by high performance liquid chromatography based on solid phase extraction
FAN Su-fang, MA Jun-mei, YU Jing,Wang Juan, LIU Hong-ran,LI Qiang, ZHANG Yan
(HebeiFoodInspectionandResearchInstitute,KeyLaboratoryofFoodSafetyofHebei,ShijiazhuangHebei050004,China)
In this experiment, a high performance liquid chromatography method was built to determine benzo(a) pyrene in vegetable oil based on solid phase extraction. Samples were extracted with hexane,then cleaned-up using Cleanert BAP-3 solid phase extractionl column,and separated on an C18 column using a mobile phase consisting of acetonitrile and water(V/V=80:20) by gradient elution. Finally the benzo( a) pyrene was detected with FLD.The benzo(a) pyrene showed good linearity in the range of 0. 50μg/L~50 μg/L(R2=0.9999).The limit of detection was 0.1 1μg/kg.The recoveries were 89.00%~94.46%,and the RSD was 1.0%~2.2%.The method was rapid,accurate,sensitive and simple,it could be applied to the quantification of benzo(a) pyrene in vegetable oil.
Solid phase extraction; High performance liquid chromatography; Vegetable oil; Benzo(a) pyrene
2017-04-28
范素芳(1985-),女,博士,工程师,研究方向为食品检验.
张 岩(1979-),男,博士,正高级工程师,研究方向为食品安全.
1001-9383(2017)02-0047-05
O657
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