江 露, 汪善良
(贵州安为天检测技术有限公司, 贵州 贵阳 550000)
反相高效液相色谱法测定植物油中苯并芘的研究
江 露, 汪善良*
(贵州安为天检测技术有限公司, 贵州 贵阳 550000)
建立了植物油中苯并芘含量的反相高效液相色谱检测方法。采用四氢呋喃- 乙腈的混合体系溶解油脂,将试样液注入高效液相色谱仪中进行检测。经C18柱分离,荧光检测器检测,激发波长384 nm,发射波长406 nm,V(流动相乙腈)∶V(1‰乙酸水)(88∶12),流速为1.0 mL/min,保留时间定性,苯并芘标准品外标定量。该方法重复性限r为0.81和再现性限R为0.84,均大于2次测定结果绝对差值0.1,回收率达90%以上,线性范围为0.5~100 ng/mL,方法的检出限为0.09 μg/kg。此方法简单快捷、检测成本低,适用于植物油中苯并芘的快速测定。
反相高效液相色谱法; 苯并芘; 植物油
苯并芘又称苯并(α)芘,英文缩写BaP,是一种常见的高活性间接致癌物[1-2],情节严重可致畸形、突变。食品中苯并芘的来源广泛,比如熏烤肉类、高温油炸食品等。我国现行国家标准GB 2762—2012对食品中苯并芘的限量有着严格的要求,其中对油脂及其制品的限量指标为10 μg/kg[3]。苯并芘的检测方法多样,有气相色谱- 质谱联用法[4-6]、薄层扫描法[7]、荧光分光光度法[8-9]、紫外分光光度法[10]、酶联免疫吸附测定法[11]、胶体金法[12]、液相色谱- 质谱联用法[13]、高效液相色谱法[14-15]等等,高效液相色谱法在众多方法中灵敏度高、成本低而被广泛使用。我国虽已有动植物油脂中苯并芘的检测标准GB/T 22509—2008[15],但存在样品前处理繁琐、自制层析柱柱效不稳定、试验成本高的局限性。李琴等[14]在国标的方法上,由自制层析柱改进为Cleanert BaP苯并芘专用固相萃取柱而得到一种快速测定苯并芘的方法,但并未克服成本高的难题。本文将萃取剂改为四氢呋喃和乙腈的混合溶液,过膜后直接上机测定。通过多次反复试验,发现该方法简单快捷、准确,大大降低了成本。
1.1 材料与试剂
乙腈 (色谱纯),Acetonitrile公司;四氢呋喃(色谱纯),阿拉丁公司;苯并芘标准品,Dr Ehrenstorfer GmbH公司;菜籽油,贵阳市市西路集贸市场散装菜籽油杂货铺。
1.2 仪器与设备
UltiMate 3000型高效液相色谱仪(配有可调波长荧光检测器),美国Thermo公司。
1.3 实验方法
1.3.1色谱条件
色谱柱,ODS- C18(5 μm),150 mm×4.6 mm(内径);进样体积,10 μL;荧光检测器,激发波长384 nm、发射波长406 nm;柱温30 ℃;流动相,V(乙腈)∶V(1‰乙酸水)=88∶12;流速1.0 mL/min。
1.3.2标准溶液的制备
准确称取苯并芘标准品5 mg,准确至0.1 mg,溶于乙腈,在容量瓶中定容至10 mL,混匀后逐级稀释至0.5 μg/mL。用0.5 μg/mL的标准使用液梯度稀释质量浓度为100,50,20,10,5.0,2.0,1.0,0.5 ng/mL标准工作溶液,取10 μL注入液相色谱仪分析。
1.3.3样品前处理
准确称取1 g(精确至0.000 1 g)菜籽油于10 mL试管中,准确加入5.00 mL四氢呋喃,涡旋混匀后,用乙腈定容至刻度,摇匀,放置10 min后,过0.45 μm微孔滤膜,取10 μL注入液相色谱仪进行分析。
1.4 苯并芘质量比的计算方法
苯并芘质量比的计算见式(1):
(1)
式(1)中:w为样品中苯并芘的质量比,μg/kg;C为标准曲线上查得的试样中苯并芘的质量浓度,ng/mL;C0为空白试样中苯并芘质量浓度,ng/mL;VD为定容的体积,mL;m为称样量,g;n为整个操作过程中稀释倍数。
2.1 线性范围、标准曲线和检出限
苯并芘在0.5~100 ng/mL内线性良好,回归方程:y=4 927.930 9x,相关系数0.999 5,通过3倍信噪比的方式计算其检出限,取样量为1 g时,方法检出限为0.09 μg/kg。苯并芘标准溶液色谱图(20 ng/mL)见图1。
图1 苯并芘标准溶液色谱图Fig.1 Chromatogram of BaP standard solution
2.2 样品分析
对同一样品进行分析,图2和图3分别为样品色谱图和样品加标后的色谱图。从图中可以看出,样品中的苯并芘被很好地分离开来,无杂质干扰峰。
图2 样品色谱图Fig.2 Chromatogram of sample
图3 样品加标色谱图Fig.3 Chromatogram of sample with a small amount of standard solution
2.3 精密度水平及加标回收率
取1 g菜籽油进行平行分析,2次测得结果分别为5.8,5.9 μg/kg。向1 g菜籽油样品添加质量浓度为0.5 μg/mL的苯并芘溶液40 μL,按样品相同测定步骤和条件进行分析,精密度水平及加标回收率结果列于表1和表2,重复性限r和再现性限R均大于平行测定绝对差值,满足95%置信度要求,加标回收率达到90%以上,满足要求。
表1 精密度水平
表2 加标回收率
同时,按照国标GB/T 22509—2008对同一样品进行平行分析和加标平行样分析,称样量为0.4g,由表1和表2可知,国标法在测定过程中存在损失,可能是由于层析柱柱效不稳定所致,并且重复性限r和再现性限R趋近于平行测定绝对差值,精密度水平较本法低。加标回收率方面,国标法测定结果也较低。由此可见,本法前处理简单,试验成本低,同时还提高了精密度和回收率,方法高效实用。
采用反相高效液相色谱法对植物油中苯并芘的含量进行测定,采用四氢呋喃- 乙腈作为萃取液的提取方法,结果检出限达到0.09 μg/kg,回收率达90%以上,稳定性良好。本方法简单快捷、检测成本低,适用于植物油中苯并芘的快速测定。
[1] 褚文静, 常福厚, 于东升, 等. 苯并芘的致癌机理及抗烟毒中草药的研究进展[J]. 北方药学, 2015, 12(1): 100-102.
CHU W J, CHANG F H, YU D S, et al. The research progress of the mechanism of carcinogenesis induced by BaP and the Chinese herbs against the smoke toxicity[J]. Journal of North Pharmacy, 2015, 12(1): 100-102.
[2] 吴丹. 食品中苯并芘污染的危害性及其预防措施[J]. 食品工业科技, 2008, 29(5): 309-311.
WU D. The harm and prevention measures of benzopyrene pollution in food[J]. Science and Technology of Food Industry, 2008, 29(5): 309-311.
[3] 中华人民共和国卫生部. 食品安全国家标准 食品中污染物限量: GB 2762—2012[S]. 北京: 中国标准出版社, 2012.
[4] 徐文君, 王峰, 朱晓军, 等. 气质联用法测定食用植物油中的多环芳烃[J]. 江苏农业科学, 2014, 42(11): 339-341.
[5] 杨君, 王建华, 宫萍, 等.同位素稀释- 气相色谱- 三重四极杆串联质谱法测定植物油中的多环芳烃[J]. 食品科学, 2013, 34(22): 202-207.
YANG J, WANG J H, GONG P, et al. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in vegetable oil by gas chromatography coupled with triple quadrupole mass spectrometry using isotope dilution[J]. Food Science, 2013, 34(22): 202-207.
[6] HOSSAIN M A, SALEHUDDIN S M. Polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in edible oils by gas chromatography coupled with mass spectroscopy [J]. Arabian Journal of Chemistry, 2012, 5(3): 391-396.
[7] 厉曙光, 潘定华. 薄层扫描法测定食用油及其加热产物中多环芳烃含量[J]. 卫生研究, 1991, 20(4): 44-46.
[8] 中华人民共和国卫生部. 食品中苯并(a)芘的测定: GB/T 5009.27—2003[S]. 北京: 中国标准出版社, 2003.
[9] 陈亮. 多环芳烃的检测及降解处理研究[D]. 绵阳: 西南科技大学, 2009.
[10] 弓玉红, 郝林, 郭凯凯. 萃取- 紫外分光光度法测定土壤中3, 4-苯并芘含量[J]. 山西农业科学, 2012, 40(4): 383-385.
GONG Y H, HAO L, GUO K K. Determination of 3, 4-benzopyrene content in the soil with the solvent extraction and UV absorption method[J]. Journal of Shanxi Agricultural Sciences, 2012, 40(4): 383-385.
[11] 史巧巧. 苯并芘的免疫学快速检测技术研究[D].郑州: 河南工业大学, 2014.
[12] 刘波, 王宇, 戚平, 等. 食用油中致癌物苯并芘的快速免疫检测胶体金层析试纸条研制[J]. 中国油脂, 2016, 41(7): 68-72.
LIU B, WANG Y, QI P, et al. Development of colloidal gold immunochromatographic strip for rapid detection of carcinogens benzo(a)pyrene in edible oil[J]. China Oils and Fats, 2016, 41(7): 68-72.
[13] 王浩, 杨红梅, 郭启雷, 等. 高效液相色谱- 串联质谱法同时测定植物油中苯并芘与黄曲霉毒素B1, B2, G1, G2[J]. 分析测试学报, 2014, 33(8): 911-916.
WANG H, YANG H M, GUO Q L, et al. Simultaneous determination of benzo(a)pyrene and aflatoxins(B1, B2, G1, G2) in vegetable oil by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Journal of Instrumental Analysis, 2014, 33(8): 911-916.
[14] 李琴, 楚元卫. 高效液相色谱法快速测定植物油中苯并芘[J]. 农业机械, 2013,23: 42-44.
[15] 国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 动植物油脂 苯并(a)芘的测定 反相高效液相色谱法: GB/T 22509—2008[S]. 北京: 中国标准出版社, 2008.
ReversedPhaseHighPerformanceLiquidChromatographyMethodWasDevelopedforDeterminationofBenzopyreneinVegetableOil
JIANG Lu, WANG Shanliang*
(GuizhouAweitianDetectingTechnologyCoLtd,Guiyang550000,China)
A method for determination of benzopyrene (BaP) in vegetable oil by reversed phase high performance liquid chromatography (RP- HPLC) was established. Vegetable oil was dissolved in the mixed liquor of tetrahydrofuran and acetonitrile, then sample liquid was injected into HPLC for testing. BaP was separated by C18 colum, and quantified by fluorescence detector. The excitation wavelength was 384 nm, and the emission wavelength was 406 nm. Mobile phase was acetonitrile and 1‰ acetic water (88∶12), and the flow rate was 1.0 mL/min. The retention time was applied for the qualitative analysis with BaP as the external standard. The method repeatability limit(r) 0.81 and reproducibility limit(R) 0.84 were more than twice the determination results of absolute difference value of 0.1. Meanwhile, the recovery rate was above 90%, and the linear range was from 0.5 ng/mL to 100 ng/mL. The method detection limit was 0.09 μg/kg. This method was simple and low cost, which was suitable for the rapid determination of benzopyrene in vegetable oil.
RP- HPLC; benzopyrene; vegetable oil
10.3969/j.issn.2095-6002.2017.05.015
2095-6002(2017)05-0091-04
江露,汪善良.反相高效液相色谱法测定植物油中苯并芘的研究[J]. 食品科学技术学报,2017,35(5):91-94.
JIANG Lu, WANG Shanliang. Reversed phase high performance liquid chromatography method was developed for determination of benzopyrene in vegetable oil[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(5):91-94.
TS227; TS207.7; O657.7
A
2016-09-22
江 露,男,助理工程师,主要从事食品安全与环境检测方面的研究;
*汪善良,男,高级工程师,主要从事快速检测产品研发等相关工作,通信作者。
(责任编辑:檀彩莲)