气相色谱-质谱联用仪测定整颗鱼油胶囊中7种邻苯二甲酸酯的含量

2021-09-01 13:32姚少芳
现代食品 2021年12期
关键词:酯类化合物鱼油邻苯二甲酸

◎ 姚少芳

(1.广东省食品工业研究所有限公司,广东 广州 511442;2.广东省食品质量监督检验站,广东 广州 511442;3.广东省食品工业公共实验室,广东 广州 511442)

邻苯二甲酸酯类(PAEs)又称增塑剂,一般指邻苯二甲酸与4~15个碳的醇形成的酯,可降低塑料材料的硬度、脆化温度和软化温度,提高柔韧性和曲挠性[1],因此在塑料生产中被广泛应用。PAEs与塑料基质间没有形成共价键,当接触到油脂、水等物质时极易溶出,从而扩散到环境或食物中[2]。研究表明,PAEs可能会对人体的神经系统、生殖系统等产生毒性[3]。

鱼油是一种较为特殊的脂肪性食品,大众接受度极高。受原料、生产工艺、包装工艺等因素的影响,PAEs的溶入风险较高,但是鱼油中富含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等多种n-3多不饱和脂肪酸,根据GB/T 5009.271—2016[4]的前处理方法并不能得到有效净化。目前文献报道的油脂中的PAEs检测方法有气相色谱法[5]、气相色谱-质谱法[6-8]、气相色谱-串联质谱法[9]、高效液相色谱法[10-12]以及液相色谱-串联质谱法[13-14]等,其中质谱法具有灵敏度高、抗干扰能力强等优点,在PAEs的检测中应用广泛。本研究结合GC-MS对易挥发化合物有优良的定性定量检测性能,通过优化样品前处理方法,建立鱼油胶囊7种PAEs的气相色谱-质谱的检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鱼油胶囊(市售)。

邻苯二甲酸酯及其内标标准品(纯度均高于95%):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)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲氧乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二乙氧基乙基酯(DEEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二甲酯-D4(DMP-D4)、邻苯二甲酸二乙酯-D4(DEP-D4)、邻苯二甲酸二异丁酯-D4(DIBP-D4)、邻苯二甲酸二正丁酯-D4(DBP-D4)、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯-D4(DMEP-D4)、邻苯二甲酸二乙氧基乙基酯-D4(DEEP-D4)以及邻苯二甲酸二戊酯-D4(DPP-D4),均购于德国Dr.Ehrenstorfer公司。

氯化钠(分析纯,广州化学试剂厂);PSA粉(40~60 μm,天津博纳艾杰尔科技有限公司);C18粉(40~63 μm,上海安谱仪器公司);乙腈、正己烷(色谱纯,美国Honeywell公司)。

Agilent 7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公 司,配EI离 子 源)、SIGMA 3K15台式高速冷冻离心机(德国SIGMA公司)、IKA MS3 basic涡旋混合器(德国IKA公司)、HWS-26电热恒温水浴锅(上海一恒科技有限公司)、ME204E万分之一天平(广州市东南科技创科技有限公司)。

1.2 测定方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱,DB-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);进样口温度260 ℃;传输线温度290 ℃;进样量1 μL;载气:氦气(纯度≥99.999%),流速1 mL·min-1,进样方式:不分流进样;升温程序:60 ℃保持1 min,以20 ℃·min-1升至220 ℃,保持1 min,以5 ℃·min-1升至260 ℃,保持1 min,以20 ℃·min-1升至290 ℃,保持8 min。

1.2.2 质谱条件

电子轰击离子源(EI):电离能量70 eV,离子源温度230 ℃,四级杆温度150 ℃,溶剂延迟时间5 min;质谱监测方式:选择离子扫描模式(SIM)。7种邻苯二甲酸酯类化合物及其内标的特征离子见表1。

表1 7种邻苯二甲酸酯类化合物及其内标的特征离子表

1.2.3 样品前处理方法

取整颗鱼油胶囊称取质量(精确至0.000 1 g)置于带刻度玻璃比色管中,加水定容至20 mL,60 ℃水浴至完全溶解,取出涡旋混匀,放冷至室温;取2 mL于玻璃离心管中,加5 mL正己烷饱和的乙腈,涡旋1 min,加2 mL乙腈饱和的正己烷和1 g氯化钠,涡旋30 s,4 000 r·min-1离心10 min;取乙腈层于另一玻璃离心管,加2 mL乙腈饱和的正己烷,涡旋30 s,4 000 r·min-1离心5 min,弃去正己烷层,重复以上操作;乙腈层中加入500 mg C18粉、500 mg PSA粉,涡旋1 min,4 000 r·min-1离 心5 min,上 清 液 供GC-MS分析。

中国文化经历了自大、危机、自卑、自觉和自信的曲折过程,让人清楚地看到,科学文化始终充当着中国文化发展的增量,还源源不断地修正作为存量的中国传统文化,为中国文化现代转型保驾护航,理应是当下中国特色社会主义先进文化的不可或缺的组成部分。

1.2.4 混合标准溶液配制

分别称取PAEs及其内标标准品10 mg(精确至0.1 mg),用正己烷定容至10 mL容量瓶,配制成1 000 μg·mL-1的标准储备液,于-18 ℃避光保存。使用前稀释得到0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1以及0.2 μg·mL-1且内标浓度为0.1 μg·mL-1混合标准工作溶液。

2 结果与分析

2.1 鱼油胶囊溶解温度的选择

鱼油胶囊壳的基质大多数为明胶,并添加着色剂、遮光剂、甘油等辅料制成。明胶具有亲水性,用温水溶解以完全释放出样品中的目标物质,如果水温过低,胶囊壳无法充分溶解,如果水温过高,容易损失目标物质[15]。比较了30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃4种温度水浴溶解鱼油胶囊后提取净化的结果,7种邻苯二甲酸酯类化合物及其内标损失均不明显,故采用60 ℃溶解鱼油胶囊。

2.2 试剂的选择

2.2.1 提取试剂的选择

邻苯二甲酸酯水溶性低,易溶于大多有机溶剂。比较了实验室常用的二氯甲烷、乙腈、丙酮、正己烷作为提取试剂的效果,结果表明,由于鱼油内容物杂质过多,丙酮、二氯甲烷提取效果差,采用乙腈提取,正己烷脱脂除杂效果最好。

2.2.2 正己烷脱脂除杂次数的选择

用正己烷进行3次脱脂除杂,比较正己烷脱脂除杂第1次、第2次、第3次后的结果可知,7种邻苯二甲酸酯类化合物及其内标损失均不明显,

DMP、DMP-D4、DEP、DEP-D4、DIBP、DIBP-D4、DMEP、DMEP-D4、DEEP及DEEP-D4分离效果差异不大,但DBP、DBP-D4、DPP及DPP-D4由于鱼油的干扰,随着正己烷除杂次数的增加,其分离效果越好,如图1和图2所示。故采用3次正己烷除杂方式。

图1 DBP和DBP-D4除杂的次数及分离效果图

图2 DPP和DPP-D4除杂的次数及分离效果图

2.2.3 试剂提取使用量的选择

分别使用5 mL、8 mL、10 mL乙腈对阳性样品进行提取,对比其回收率发现提取量影响不大,见表2。

表2 不同用量乙腈对阳性样品进行提取的回收率表

2.3 方法的线性范围和检出限

本方法采用内标法进行定量,建立以各目标化合物的质量浓度为横坐标,响应值为纵坐标的标准曲线,线性范围、检出限、回归方程和相关系数见表3。

表3 7种PAEs的线性范围、检出限、回归方程和相关系数表

由表3可知,线性相关系数均高于0.999。在优化的色谱条件下,对基体进行添加回收试验,按照信噪比(S/N)为3计算7种邻苯二甲酸酯类化合物的方法的检出限(LOD)为0.002 5~0.25 mg·kg-1。

2.4 方法的精密度和准确度测定

按照1.2.3的步骤,选取阴性样品进行加标回收试验,验证方法的精密度和准确度。加标水平分别为0.075 μg、0.15 μg和0.75 μg,每个加标水平重复3次,扣除本底值后计算加标回收率,如表4所示。

表4 不同加标浓度的加标回收率和相对标准偏差表(n=6)

结果显示,7种邻苯二甲酸酯类化合物平均加标回收率为86.4%~108.7%,相对标准偏差(RSD)为0.8%~4.8%(n=6),其精密度和准确度能够满足分析需求。

3 结论

本文采用乙腈提取,3次正己烷脱脂除杂,PSA和C18净化,GC-MS的检测方法同时测定鱼油胶囊中7种邻苯二甲酸酯类化合物,该方法中7种邻苯二甲酸酯类化合物含量在0.01~0.20 μg·mL-1范围内线性关系良好,平均加标回收率为86.4%~108.7%,相对标准偏差(RSD)均不大于4.8%(n=6),方法检出限为0.002 5~0.25 mg·kg-1。

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