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气相色谱―质谱法快速测定液态乳中塑化剂残留

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  摘要 建立了基于气相色谱-质谱技术同时检测液态乳中15种邻苯二甲酸酯塑化剂的方法。称取1 mL液态乳样品,放入30 mL螺口玻璃离心管内,再向试管内添加0.5 g 氯化钠和5 mL乙腈,漩�u混合1 min,于2 000×g离心5 min,然后取1 mL上清液于气相色谱-质谱仪上采用选择离子模式和峰面积外标法对邻苯二甲酸酯塑化剂进行定量分析。结果表明,15种塑化剂能达到有效分离,保留时间的范围为10.84~28.08 min,塑化剂的检出限范围为3~15 μg/L。在每种塑化剂添加量为0.1 mg/L时,塑化剂回收率范围为82%~94%;在每种塑化剂添加量为1 mg/L时,塑化剂回收率范围为80%~91%。在2种添加浓度下,每种塑化剂的相对标准偏差均≤8%。该方法具有简单、快速、溶剂消耗少、准确度和精密度高的优点。
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-8559384.htm
  关键词 塑化剂;邻苯二甲酸酯;液态乳;气相色谱-质谱法
  中图分类号 TS207.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)08-0248-02
  邻苯二甲酸酯(PAEs)是塑料工业最广泛采用的一类塑化剂,主要用于提高高分子塑料制品的弹性、延展性和柔软度。2011年初,台湾部分食品生产企业违法使用邻苯二甲酸酯类非食用物质配制起云剂,导致下游生产企业的产品受到污染。该事件迅速扩散至香港、大陆及海外地区,引起世界范围的广泛关注,成为国际食品安全事件[1]。2012年,塑化剂事件再度来袭,个别知名白酒企业相继被曝光塑化剂含量超标[2]。2013年,卫生部将婴幼儿食品、白酒、食用油、方便面等纳入塑化剂风险监测的重点食品[3]。
  PAEs与高分子塑料之间通过范德华力和氢键联结,彼此保持独立的化学性质。由于结合不紧密,所以容易从塑料迁移至环境中。PAEs是脂溶性物质,一旦进入人体,会快速蓄积在脂肪组织内,从而导致人体内存留高浓度的塑化剂[4]。20世纪80年代有文献对 DEHP可能诱发啮齿类动物肿瘤作了详细报道,故国际癌症研究署和美国环保署将其列为人类可能的促癌剂或致癌物质。目前,对于塑化剂安全性的担忧更多的是因为类雌激素作用带来的生殖毒性。医学毒理学试验表明,PAEs具有类雌激素的作用,会引起男性内分泌紊乱,导致精子数量减少,同时也会导致女性性早熟[5]。
  婴幼儿较成人对塑化剂更为敏感,而婴幼儿主要以乳为主要食物。由于液态乳与塑料容器接触或在加工过程中与塑料管道接触,容易导致其所含的塑化剂迁移到最终的乳粉中,因而对液态乳粉中的塑化剂进行监测,对于保证婴幼儿的身体健康具有重要意义。目前,乳品中塑化剂残留最常用的检测方法是气相色谱-质谱法[6]。国家标准《食品中邻苯二甲酸酯的测定》(GB/T 21911―2008)同样采用气相色谱-质谱技术对食品中的塑化剂残留进行检测,但该方法的前处理程序过于复杂。在本文中,研究人员报告了一种简单、快速、准确的基于气相色谱-质谱技术对液态乳中塑化剂残留进行检测的方法。
  1 材料与方法
  1.1 试验材料
  气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司,型号7890A-5975C);石英毛细管气相色谱仪柱(美国安捷伦公司,型号DB-1701,规格为30 m×0.25 mm×0.25 μm);离心机(美国贝克曼公司,型号64R);漩涡混合器(德国IKA公司,型号Vortex 4)。
  乙腈(农残级,美国TEDIA公司);15种塑化剂标准品,购自美国o2si smart solutions公司,混标包括邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸(4-甲氧2-戊基)酯(BMPP)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)、邻苯二甲酸二戊酯(DPP)、邻苯二甲酸二己酯(DEP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二苯酯(DPhP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP)。液态乳选用超高温瞬时灭菌乳,市购。
  1.2 试验方法
  1.2.1 样品提取。准确称取1 mL超高温瞬时灭菌乳样品,放入30 mL螺口玻璃离心管内,然后再向试管内添加0.5 g氯化钠和5 mL乙腈,漩涡混合1 min,于2 000×g离心5 min,然后取1 mL上清液上机分析。
  1.2.2 色谱及质谱条件。色谱仪,美国安捷伦公司,型号7890A;色谱柱,美国安捷伦公司,型号DB-1701(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为氦气,柱流速1 mL/min;不分流进样模式,不分流时间0.75 min;进样量1 μL,进样口温度250 ℃。程序升温:100 ℃保持2 min,以10 ℃/min升高至250 ℃,保持13 min。
  质谱仪,美国安捷伦公司,型号5975C;四级杆温度150 ℃;离子源温度230 ℃;电离方式为电子轰击源;电离电压70 eV;监测方式选择离子模式。
  1.2.3 线性范围和检出限。在确定的色谱和质谱条件下,对一系列标准工作溶液进行GC-MS分析,以定量离子峰面积对被测组分的质量浓度(折算成样品中相应的塑化剂的浓度)进行回归分析。以>3倍噪计算检出限。
  1.2.4 方法的准确度和精密度。用玻璃移液管从同一个超高温瞬时灭菌乳中吸取12份样品,每份1 mL。向其中6份样品中添加0.1 mg/L的邻苯二甲酸酯混标,向另外6份样品中添加1.0 mg/L邻苯二甲酸酯混标,然后按照1.2.1和1.2.2描述的方法进行分析。通过回收率反映方法的准确度;通过相对标准偏差(RSD)反映方法的精密度。
  2 结果与分析   在本研究所采用的色谱条件下,15种塑化剂能达到有效分离,保留时间的范围为10.84~28.08 min,分析时间不超过30 min。最先出峰的塑化剂是DMP,而最后出峰的塑化剂为DnOP (表1)。塑化剂的检出限范围为3~15 μg/L。检出限最低的是DPP,为3 μg/L;检出限最高的是DBEP,为15 μg/L。
  15种塑化剂在婴儿配方牛奶粉中的回收率和相对标准偏差如表2所示。在每种塑化剂添加量为0.1 mg/L时,塑化剂回收率范围为82%~94%,其中,DEP的回收率最低,而DEEP的回收率最高;在每种塑化剂添加量为1 mg/L时,塑化剂回收率范围为80%~91%,其中,DMP的回收率最低,而DBEP的回收率最高。在2种添加浓度下,每种塑化剂的相对标准偏差均≤8%。
  线性回归试验显示,DEP、DiBP、DBP、DPP、DEEP、DHXP、BBP在0.015~20.000 mg/L范围内线性良好;DMP、BMPP、DMEP、DEHP、DCHP在0.025~20.000 mg/L范围内线性良好;DPhP和DnOP在0.03~20.00 mg/L范围内�性良好;DBEP在0.05~20.00 mg/L范围内线性良好。上述塑化剂在其对应的线性范围内的相关系数均>0.99。
  从上述试验结果可以看出,本研究开发的方法具有简单、快速、溶剂消耗少、准确度和精密度高等优点。在国家标准GB/T 21911―2008中,对于含有油脂的样品采用石油醚对其中的塑化剂进行提取。由于大量脂肪都进入了有机相,因而后续还需要采用凝胶渗透色谱对提取液进行进一步纯化。在本研究中,采用乙腈对样品中的塑化剂进行提取,由于脂肪在乙腈中的溶解度极低,因而不需要再采用凝胶渗透色谱对提取液进行纯化。在国标方法中,分析1个样品需要约3 h的时间,消耗有机溶剂约140 mL,而采用本研究开发的方法,分析1个样品仅需1 h,消耗的有机溶剂的量仅为5 mL。
  3 结论
  本试验建立了基于气相色谱-质谱法同时测定液态乳中15种邻苯二甲酸酯塑化剂的方法。该方法具有简单、快速、溶剂消耗少、准确度和精密度高的优点。
  4 参考文献
  [1] 刘少伟,阮赞林.潜伏30年的塑化剂:关于起云剂遭遇塑化剂污染问题[J].质量与标准化,2012(9):34-35.
  [2] 奇云.白酒塑化剂危机再敲食品安全警钟:非法食品添加剂塑化剂解读[J].城市与减灾,2013(1):36-39.
  [3] 张霞,施炎炎,丁红梅,等.塑化剂与食品安全问题探讨[J].粮食科技与经济,2014,39(1):44-46.
  [4] LATINI G.Monitoring phthalate exposure in humans[J].Clinica Chimica Acta,2013,361(1/2):20-29.
  [5] BRAUN J M,SATHYANARAYANA S,HAUSER R.Phthalate exposure and children′s health[J].Current Opinion in Pediatrics,2013,25(2):247-254.
  [6] RUSSO M V,AVINO P,PERUGINI L,et al.Extraction and GC-MS anal-ysis of phthalate esters in food matrices:a review[J].RSC Advances,2015,5 (46):37023-37043.

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