李秋雨
摘 要:苯并芘是一种致癌物质,易在烧烤食品中出现。本文利用高效液相色谱法检测烧烤食品中的苯并芘含量,以正己烷为提取溶剂,提取15 min,选择流动相为乙腈+水=80+20,使用高效液相色谱仪检测。苯并芘的检出限为0.2 μg·kg-1,定量限为0.5 μg·kg-1。本方法操作简单,回收率高,检测经济成本低,适合用于烧烤食品中苯并芘的测定。
关键词:苯并芘;烧烤食品;回收率;固相萃取柱;高效液相色谱仪
Abstract: Benzopyrene is a carcinogen that is easily found in barbecue food. In this paper, the benzopyrene content in barbecue food was detected by HPLC. N-hexane was used as extraction solvent for 15 min. The mobile phase was acetonitrile + water = 80 + 20. The detection limit and quantitation limit of benzopyrene were 0.2 μg·kg-1 and 0.5 μg·kg-1, respectively. This method has the advantages of simple operation, high recovery and low cost, and is suitable for the determination of benzopyrene in barbecue food.
Keywords: benzopyrene; barbecue food; recovery; solid phase extraction column; high performance liquid chromatography
年輕人越来越喜欢烧烤食品,烧烤味道浓郁、种类繁多、物美价廉。在高温加热过程中,食品会产生丙烯酰胺,温度越高,就会产生越多的致癌物质[1]。动物实验证明,丙烯酰胺对动物有致癌作用,但对人体是否有害目前还没有定论。烧烤食品在熏烤中各种脂肪、蛋白质、糖类的降解及其产物之间发生了复杂的化学反应,产生了特殊的味道,形成一种比丙烯酰胺致癌性更强的物质——苯并芘[2]。《食品安全国家标准 食品中苯并(a)芘的测定》(GB 5009.27—2016)中采用液相色谱法测定苯并(a)芘,烧烤食品成分复杂,苯并(a)芘的加标回收率低,结果难以重现,因此本文创建了一种可有效快速检测烧烤食品中苯并(a)芘含量的方法[3-5]。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
烧烤肉制品,市售;正己烷、二氯甲烷,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;乙腈(色谱纯),上海安谱实验科技股份有限公司;苯并芘标准品(100 mg·L-1),上海安谱实验科技股份有限公司;固相萃取仪,美国安捷伦科技有限公司;柱子(Bap分子印迹小柱,500 mg/6 mL),上海月旭科技公司;微孔滤膜(0.22 μm),上海月旭科技公司。
1.2 仪器与设备
SQP-Secura225D-1CN型电子天平,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;SH250HP型超声机,上海科导超声仪器有限公司;Agilent 1260 Infinity II高效液相色谱仪、B100250型多管涡旋混合器,上海月旭科技公司;Auto EVA-30Plus型平行浓缩仪,睿科集团股份有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 标准溶液配制
配制1.0 μg·mL-1苯并芘标准中间液,吸取0.1 mL的苯并芘标准品(100 mg·L-1),用乙腈定容至10 mL,避光保存,保存期1个月。配制苯并芘标准工作液,分别吸取1.0 μg·mL-1的苯并芘标准中间液0.005 mL、0.050 mL、0.100 mL、0.200 mL和0.500 mL,用乙腈定容至10 mL,得到0.5 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、20.0 ng·mL-1和50.0 ng·mL-1的标准曲线溶液,现用现配[6]。
1.3.2 苯并(a)芘含量的测定
称取1 g(精准至0.001 g)已打碎均匀的烧烤食品于15 mL离心管中,加入6 mL正己烷,40 ℃下超声提取15 min,待净化。依次用5 mL二氯甲烷、5 mL正己烷活化苯并芘专用小柱(BAP),加入待净化液,再将2 mL正己烷加入样品中,涡旋1 min,将上清液加入BAP柱子中,用5 mL正己烷淋洗BAP柱子,弃去所有废液,然后加入6 mL二氯甲烷洗脱,收集洗脱液到15 mL试管中,将洗脱液在45 ℃氮气下氮吹至近干。准确吸取1 mL乙腈涡旋1 min,过0.22 μm微孔滤膜到进样瓶中待测[7-8]。
1.3.3 仪器条件和参数
色谱柱:C18(250 mm×4.6 mm,5 mm);柱温:35 ℃;流动相:乙腈加水=80+20;荧光检测器:激发波长为384 nm,发射波长为406 nm;流速:1.0 mL·min-1;进样量:20 μL[6]。
1.3.4 回收率与精密度实验
用烧烤肉制品作为实验样品,称取样品1 g,平行称6组,加入1.0 μg·mL-1的苯并(a)芘标准溶液10 μL、15 μL、20 μL,再加入5 mL正己烷溶液,超声15 min。分别用5 mL二氯甲烷、5 mL正己烷活化苯并芘专用小柱(BAP),倒入待净化液,将2 mL正己烷加入样品中,涡旋1 min,投入BAP柱子,弃去全部液体,用5 mL正己烷溶液淋洗,加入6 mL二氯甲烷洗脱,收集洗脱液,再抽干,45 ℃氮吹至近干。用1 mL乙腈定容,过膜上机,根据上机结果计算样品回收率和精密度[9-10]。
1.3.5 仪器重复性测试
取浓度为5.00 ng·mL-1、10.00 ng·mL-1、20.00 ng·mL-1的标准溶液分别进样测试6次,计算相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)。
2 结果与分析
2.1 色谱条件分析
研究乙腈加水为95+5、85+15、80+20时的分离效果,当乙腈加水为80+20时,苯并芘的峰和样品基质有很好的分离效果,且色谱峰峰形好,成正态分布,苯并芘的出峰时间为8.537 min。在不同流动相的不同比例下,苯并芘的出峰色谱图见图1。
2.2 样品前处理方法分析
2.2.1 提取时间的选择
选择了超声5 min、10 min、15 min提取,按照1.3.2对样品进行处理,通过加标回收选择提取时间,结果见表1。加标回收率提取15 min>提取10 min>提取5 min,因此选择提取15 min。
2.2.2 定容试剂的选择
选择乙腈、乙腈加水(80+20)、甲醇3种定容试剂定容,按照1.3.2对样品进行前处理,通过加标回收这3种定容试剂,结果见表2。加标回收率乙腈>乙腈+水(80+20)>甲醇,因此选择乙腈作为定容试剂。
2.3 线性关系、检出限及定量限
将配制好的苯并芘标准溶液进行色谱分析,根据预先设置好的色谱条件上机测定,得到不同浓度点下的色谱图。根据图2,得到苯并芘标准溶液的浓度X与峰面积Y之间的关系。结果显示,苯并芘在10 min内就可以完成检测,且在0.5~50.0 ng·mL-1的标准浓度范围内存在良好的线性关系,线性方程为y=185 480x-8 160.65,相关系数为0.999 9,信噪比S/N=3、S/N=10,苯并芘的检出限为0.2 μg·kg-1,定量限为0.5 μg·kg-1[11]。
2.4 精密度实验
平行称取6组烤肉样品,分别加标5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、20 ng·mL-1,经前处理上机测定,烤肉的加标回收率分别为81.53%、85.82%、89.02%,回收率的RSD分别为0.82%、0.41%、0.59%[12],见表3。
2.5 仪器重复性测定结果
配制浓度为5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、20 ng·mL-1的苯并芘标准溶液,分别重复进样6次,计算其峰面积重复性RSD为0.46%、0.35%、0.22%,见表4。
2.6 样品的测定结果
测得3份烤肉样品中苯并芘分别为0.116 0 μg·kg-1、0.225 1 μg·kg-1、0.194 8 μg·kg-1,均低于国家限量值。
3 结论
运用高效液相色谱法测定烧烤食品中苯并芘的含量,流动相比例为乙腈+水=80+20,样品正己烷溶液提取15 min,该方法净化效果好、溶剂消耗少,回收率高,能有效提高工作效率,节约成本。
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