气相色谱-质谱法同时测定坚果中的4种抗氧化剂

廖梦莎，刘香香

(1.上海天祥质量服务有限公司，上海 200233，2.广东省农业科学院农产品公共监测中心，广东 广州 510640)

抗氧化剂是指能防止或延缓食品氧化，提高食品的稳定性和延长贮存期的食品添加剂。[1]这些有抗氧化作用的防腐剂包括天然的维生素C和维生素和人工合成的没食子酸丙酯、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、2，6-二叔丁基对甲基苯酚(BHT)和叔丁基对羟基茴香醚(BHA)等。抗氧化剂的正确使用不仅可以延长食品的贮存期、货架期，带来良好的经济效益，而且可以更好地保障食品安全。但过量使用人工合成抗氧化剂会对人体健康有一定的影响，比如导致DNA损伤或致癌等[2]。因此，对食品中人工合成抗氧化剂的检测十分重要。

在GB/T 5009.30-2003《食品中叔丁基羟基茴香醚(BHA)与2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的测定》中的BHA、BHT的检测方法中，需要制备层析柱过滤再用溶剂进行解析[3]。且溶剂选用不合理(二硫化碳毒性大，极易挥发)，步骤繁琐，接触有毒物质多，处理过程除油脂效果差，回收率低。而在GB 5009.32-2016《食品安全国家标准食品中9种抗氧化剂的测定》第三法气相色谱-质谱法中，固体类食品要经过正己烷溶解、乙腈提取、固相萃取柱净化[4]。样品处理过程繁复，试剂多且毒性大，不适合大批量开展检测工作。

目前抗氧化剂常用的检测方法有薄层色谱法、比色法、气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法等，这些方法样品前处理较为繁琐，而且干扰较多。气相色谱质谱(GC-MS)因其能根据保留时间和特征碎片离子双重定性，有效地避免了干扰物的影响，极大地提高了检测的灵敏度和准确度，所以在食品有毒有害残留物质分析中的应用也越来越广泛。

为了提高测定食品中抗氧化剂的前处理方法的质量与效率，本试验建立气相色谱质谱法(GC-MS)同时测定坚果中叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、2，6-二叔丁基对甲基苯酚(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、2，6-二叔丁基-4-羟甲基苯酚4种抗氧化剂的前处理方法的研究与改进。

1 材料与方法

1.1 供试样品

10件坚果样品：盐焗腰果、碧根果A、碧根果B、夏威夷果、盐焗开心果A、盐焗开心果B、炭烧腰果、气泡瓜子、兰花豆、西瓜子。

1.2 仪器与试剂

Agilent 7890-5975气相色谱质谱联用仪，安捷伦科技有限公司产品；涡旋混合器(穗苓贸易发展有限公司)；旋转蒸发仪(步琦有限公司)。叔丁基对羟基茴香醚(BHA)标准品(纯度为98.8%，天津阿尔塔科技有限公司)下同；2，6-二叔丁基对甲基苯酚(BHT)标准品(纯度为99.52%，购买公司为上海安谱实验科技股份有限公司)；叔丁基对苯二酚(TBHQ)标准品(纯度为99.52%，购买公司为北京振翔科技有限公司)；2，6-二叔丁基-4-羟甲基苯酚(Ionox-100)标准品(纯度为97.8%，北京振翔科技有限公司)。甲醇(色谱纯，购买公司为上海安谱实验科技股份有限公司)。

1.3 仪器条件

色谱柱：DB-5MS(30m×0.25mm×0.25m)；色谱柱升温程序：70℃保持1min，然后以10℃/min程序升温至200℃保持4min，再以10℃/min升温至280℃保持4min；载气：He气，纯度≥99.999%；流速：1mL/min；进样口温度：230℃；进样量：1μL；进样方式：不分流进样，1min后打开阀；电子轰击源：70eV；离子源温度：230℃；GC-MS接口温度：280℃；溶剂延迟：4min。

1.4 样品前处理

称取坚果样品2.00g，置于25.0mL比色管中，加入25.0mL石油醚超声提取两遍，取上清液合并，旋转蒸发浓缩至近干(水浴温度45℃)。再用10mL甲醇溶解，涡旋振荡混合后置于-18℃冰箱中冷冻分层。冷冻分层后(4h)，取上层甲醇上机测试。

1.5 测定

配制一定浓度梯度的4种抗氧化剂标准工作溶液，分别为50μg/L、100μg/L、200μg/L、500μg/L、1000μg/L，上机读值，以浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，建立标准曲线。将试样溶液注入气相色谱质谱联用仪中，得到相应色谱峰响应值，根据标准曲线得到待测液中抗氧化剂的浓度。

2 结果与分析

2.1 前处理溶剂的选择

BHA、BHT、TBHQ、Ionox-100几乎不溶于水，但溶于乙醇、甲醇、乙腈等有机溶剂，可利用极性有机溶剂与油脂不相溶的特性，直接采用有机溶剂对样品多次萃取提取抗氧化剂。蔡发、李兴根、许彩芸等都对有机溶剂的选择进行了研究[5-7]，结合文献，最终选择提取效率高、价格低且毒性小的甲醇作为提取溶剂。

2.2 色谱分析

4种抗氧化剂的保留时间、定量离子、定性离子及驻留时间见表1。0.01mg/kg的叔丁基对羟基茴香醚(BHA)、2，6-二叔丁基对甲基苯酚(BHT)、叔丁基对苯二酚(TBHQ)、2，6-二叔丁基-4-羟甲基苯酚(Ionox-100)标准样品色谱图见图1。

表1 4种抗氧化剂的保留时间、定量离子、定性离子及驻留时间

2.3 线性范围与定量限

以3倍信噪比对应的浓度为检出限,10倍信噪比对应的浓度为定量限。本实验所得标准线性系数(R2)、定量限结果见表2,从表2中可以看出各组分在相应的浓度范围内线性良好,其线性系数均大于0.99。4种抗氧化剂的方法定量限在0.128～0.176mg/kg之间。《GB 5009.32-2016食品安全国家标准食品中9种抗氧化剂的测定》第三法气相色谱-质谱法中定量限为1.0mg/kg，本方法定量限低于此标准方法中定量限。

表2 4种抗氧化剂的线性方程、线性系数、定量限

2.4 加标回收率和精密度

对BHA、BHT、TBHQ 、Ionox-100分别选取1.0mg/kg、4.0mg/kg、20.0mg/kg，进行加标回收实验，每个水平重复测定7次来验证方法的准确度和精确度。回收率及相对标准偏差(RSD)见表3。

表3 4种抗氧化剂的加标回收率及相对标准偏差(RSD)

由表3可见，实验回收率在86.8%～100.2%，相对标准偏差(RSD)为1.9%～9.6%。证明此方法精密度高，加标回收率较高，具有可操作性。

2.5 实际样品测定

应用所建立的分析方法对10件坚果样品(盐焗腰果、碧根果A、碧根果B、夏威夷果、盐焗开心果A、盐焗开心果B、炭烧腰果、气泡瓜子、兰花豆、西瓜子)进行检测，在气泡瓜子仁中检出TBHQ 28.0 mg/kg，其他9件样品未检出。

3 讨论

本试验建立了一套有效的同时检测坚果中4种抗氧化剂的检测分析方法，采用GC-MS法检测坚果中BHA、BHT、TBHQ、Ionox-100 4种抗氧化剂。且对前处理方法进行了优化，采用石油醚提取、甲醇溶解、冷冻分层后取上层甲醇上机测试的方法。与现有标准相比，操作简单、快速准确。

4 结论

本研究建立了同时检测坚果中BHA、BHT、TBHQ、Ionox-100 4种抗氧化剂的气相色谱质谱法，该方法样品前处理简单快速，灵敏度和选择性高，重复性好，精密度和准确度良好，为坚果中4种抗氧化剂的同时检测提供了一种高效、可靠、快速的方法。