气相色谱–质谱法测定食用油中17种邻苯二甲酸酯类增塑剂

莫淑梅，郑耀林，张树权，周瑞铮

（东莞市食品药品检验所，广东东莞 523808）

邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)俗称塑化剂，因其可以增加塑料制品的柔韧性，而广泛应用于食品包装材料中[1-3]。PAEs有毒且易溶于油脂，溶出后迁移到环境中造成污染，危及人类健康[4]。随着社会发展，人们大量使用塑料制品，使PAEs 成为最常见的污染物之一[5]。邻苯二甲酸酯具有干扰分泌系统、破坏免疫系统、影响儿童智力发育和雌性的生殖发育[6-7]等毒性作用。为了限制PAEs 的使用，国内外已出台相关标准或法规，将PAEs 列为“优先控制污染名单”。

气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术[8-10]常用于食品中PAEs 定性定量分析，应用最为广泛。由于PAEs 具有亲脂性[11-12]，食用油容易受到PAEs 的污染，来源可能有生产过程中接触的塑料制品[13]，还可能有贮存食用油的塑料包装容器，导致食用油样品处理变得复杂。食用油样品处理方法有凝胶色谱(GPC)法[14-16]、乙腈提取后固相萃取(SPE)法[17-18]或分散固相萃取法[19-20]净化等。其中GPC 法费时、耗费试剂较多，固相萃取法使用的净化耗材可能会引入污染，影响检测结果的准确度[21-22]，需要在实验前对耗材进行验收。

笔者建立气相色谱-质谱法测定食用油中17种PAEs，该方法样品处理简便、高效，分析灵敏度高，可为食品检验检测工作提供有益参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

电子分析天平：MS1003TS型，瑞士梅特勒-托利多集团。

涡旋混匀器：V3 S25型，德国IKA公司。

气相色谱质谱联用仪：TSQ 8000 Evo 型，美国赛默飞世尔科技有限公司。

数字式超声波清洗器：5510E-DTH 型，美国Branson公司。

低温离心机：3K15 型，德国Sigma Laborzentrifugen公司。

氮吹仪：Evatros G型，韩国Goojung Engineering公司。

超纯水机：Milli-Q型，美国Millipore公司。

PAEs固相萃取专用柱：SPE/Silica型，500 mg，6 mL。

无菌塑料移液器吸头：200 μL，1 mL，5 mL。

17 种PAEs 混合标准溶液：含有邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二己酯(DHXP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPhP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、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(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(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)，质量浓度均为1 000 mg/L，上海曼哈格Bepure生物科技有限公司。

正己烷、乙腈、二氯甲烷、丙酮：色谱纯。大豆油样品：市售。

1.2 实验步骤

1.2.1 样品处理

称取0.5 g大豆油样品于15 mL玻璃离心管中，加入5 mL正己烷饱和的乙腈，涡旋混合1 min，超声提取20 min，于4 000 r/min 离心5 min，取上清液于进样小瓶中，供GC-MS分析。

1.2.2 标准溶液的配制

准确移取500 μL 17 种PAEs 混合标准溶液于50 mL 容量瓶中，用正己烷定容，得到质量浓度为10 mg/L的标准储备液。

准确量取标准储备液，用正己烷配制成质量浓度为0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L 的系列混合标准工作溶液。

1.3 仪器工作条件

1.3.1 色谱仪

色谱柱：DB-5MS 毛细管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm，美国Agilent 公司)；载气：高纯氦气，流量为1.0 mL/min；进样方式：不分流进样；进样口温度：260 ℃；进样体积：1 μL；柱温：程序升温，升温程序为于60 ℃保持1 min，以20 ℃/min 升温至220 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min 升温至250 ℃，保持1 min，以20 ℃/min升温至290 ℃，保持7.5 min。

1.3.2 质谱仪

电离方式：电子轰击离子源(EI)；监测方式：选择离子扫描(SIM)；传输线温度：280 ℃；离子源温度：280 ℃，监测离子质谱参数见表1。

表1 17种PAEs的质谱参数

2 结果与讨论

2.1 玻璃器皿的处理

PAEs广泛存在于环境中，在检验前需要对玻璃器皿进行清洗处理以避免干扰测定。试验考察了4种处理方法，取4组15 mL玻璃离心管，均用超纯水清洗3次，分别采用以下几种方式处理：(1)不用丙酮浸泡，不烘烤；(2)用丙酮浸泡1 h，不烘烤；(3)用丙酮浸泡1 h，于210 ℃下烘烤2 h；(4)不用丙酮浸泡，于210 ℃下烘烤2 h。取1 mL正己烷于各组试管中涡旋1 min后供GC-MS测定。测试发现，方法(1)基线干扰比较大，其它3种方法的结果相近，且化合物的色谱保留时间没有明显变化。综合考虑节约试剂成本和提高检验效率，选择方法(4)，在检验前对玻璃器皿用超纯水清洗3 次，于210 ℃下烘烤2 h，冷却后使用。

2.2 样品处理方法

试验比较了乙腈与正己烷饱和的乙腈这两种溶剂的提取效果，同时考察了用正己烷饱和的乙腈提取后样品的SPE净化效果与回收率。图1为不同样品处理方法对应的回收率，图2 为未净化样品中17种PAEs 的选择离子色谱图。由图1 和图2 可见，乙腈提取的样品响应值较小，回收率较低；而正己烷饱和的乙腈提取未净化样品的回收率相对较高，且化合物的色谱保留时间没有明显变化。

图1 不同样品处理方法对应的回收率

图2 未净化样品中17种PAEs的选择离子色谱图

为更深入地探究SPE 净化效果，采用了3 种不同厂家的PAEs固相萃取专用柱，试验发现回收率为66.4%～91.1%，三者回收率相近，都不如未净化组回收率高。由于正己烷饱和的乙腈可以减少油脂在乙腈中的溶解度，除去大部分的油脂，并且可以使目标物更充分的提取出来，在提取的同时进行了净化，还能避免损失，充分提高样品处理效率，故选择正己烷饱和的乙腈作为提取溶剂，不进行SPE净化。

2.3 试剂选取

选择某厂家生产的乙腈、二氯甲烷、丙酮，分别移取1 mL 三种常见有机试剂于氮吹管中，于40 ℃氮吹至干，准确加入1 mL正己烷复溶，供GC-MS测定。图3为乙腈、二氯甲烷、丙酮中的DIBP、DBP和DEHP 色谱峰面积。由图3 可见，在DIBP、DBP 和DEHP 3种目标物保留时间附近出现色谱峰，其中乙腈和二氯甲烷中3种化合物的色谱峰面积均未超出国标方法中定量限的峰面积响应值，而丙酮中DBP的平均色谱峰面积大于国标方法定量限的色谱峰面积响应值，DEHP 的平均色谱峰面积则超出定量限色谱峰面积47倍。

图3 乙腈、二氯甲烷、丙酮中的DIBP、DBP和DEHP色谱峰面积

更换不同厂家生产的乙腈、二氯甲烷、丙酮继续试验，结果表明，在DIBP、DBP 和DEHP 3 种目标物色谱保留时间附近均出现色谱峰，但未超过国标方法中定量限的色谱峰面积响应值。

由此可以发现，常用试剂乙腈、二氯甲烷、丙酮中均不同程度地含有DIBP、DBP 和DEHP，因此塑化剂相关检测必须进行空白试验，尽可能地降低背景，扣除干扰。另外，在PAEs检测前，尽可能地对需要用到的试剂进行核查，避免试剂污染影响检验结果的准确性。

2.4 耗材选取

将离心管、固相萃取柱、氮吹管分别放入正己烷中浸泡15 min，浸泡液供GC-MS 测定。结果显示，均只有DIBP、DBP 和DEHP 这三种PAEs 微量残留检出，无异常污染情况。

2.5 移液优化

将三个不同厂家不同量程的无菌塑料移液器吸头A、B、C 分别放入正己烷、乙腈中浸泡10 min，浸泡液供GC-MS 测定。图4 为不同厂家不同量程的无菌塑料移液器吸头正己烷浸泡液色谱峰面积。由图4 可见，正己烷浸泡液中均只有DIBP、DBP 和DEHP 检出，且色谱峰面积均未超出国标方法中定量限的色谱峰面积响应值，未检出其它化合物。而乙腈浸泡液中的污染情况比正己烷中的更小。显然，无菌塑料移液器吸头对实验结果不会造成明显的影响，可代替玻璃移液管或吸量管量取试剂，在操作过程中合理使用无菌塑料移液器吸头，能够有效地提升实验效率。

图4 不同厂家不同量程的无菌塑料移液器吸头正己烷浸泡液色谱峰面积

2.6 气相色谱-质谱分析条件

参考GB 5009.271—2016《食品安全国家标准食品中邻苯二甲酸酯的测定》第二法气相色谱质谱法外标法的气相色谱-质谱分析条件，17 种PAEs实现了有效分离，可准确定性定量。

2.7 线性范围、检出限和定量限

食用油中PAEs 的检测采用外标法，按照1.2.2配制系列混合标准工作溶液，在0.02～1.00 mg/L内，对17 种PAEs 进行检测，以PAEs 的质量浓度(x)为横坐标、对应的色谱峰面积(y)为纵坐标进行线性回归，计算线性方程和相关系数。

以不同浓度空白加标样品定量与定性离子对均满足3倍信噪比确定方法的检出限，以满足10倍信噪比确定方法的定量限。

表2 为17 种PAEs 的线性方程、相关系数、检出限与定量限。由表2可知，17种PAEs的质量浓度与色谱峰面积线性关系良好，相关系数均大于0.998。检出限为0.03～0.07 mg/kg，定量限为0.10～0.23 mg/kg。

表2 17种PAEs相关系数的线性方程、检出限、定量限

2.8 加标回收试验

在大豆油中添加0.5、1.0、2.5 mg/kg 的17 种PAEs 进行加标回收试验，每个水平重复测定6 次，计算回收率和相对标准偏差，结果见表3。由表3可知，17种化合物的回收率为80.75%～109.10%，相对标准偏差为1.11%～9.12%。

表3 三个不同添加水平下的回收试验结果(n=6)

3 结语

建立了气相色谱-质谱测定食用油中17 种邻苯二甲酸酯类增塑剂的分析方法。采用正己烷饱和的乙腈直接提取，省去净化步骤，简便高效，适用于食用油中17种PAEs的检测。在检测前需要尽可能地对试剂进行纯度核验，避免试剂污染，在操作过程中合理使用无菌塑料移液器吸头代替玻璃移液管或吸量管量取试剂，有效地提升实验效率。