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【原创】不同基质食品中邻苯二甲酸酯的检测的系统解决方案

  • 博纳艾杰尔
    2011/06/13
  • 私聊

食品添加剂

  • 随着现代食品工业的发展,人们为了增加食品的风味、改善色泽和延长货架期等,采用了多种现代食品加工技术,但是不幸的是,由于种种原因,在某些食品加工过程中使用了危害人们健康的物质,比如最近出现的食品中添加“塑化剂”邻苯二甲酸酯类物质。

    以往,由于人们对邻苯二甲酸酯类的安全性认识不足,多种食品都涉嫌“被添加”。博纳艾杰尔科技根据不同食品基质的具体情况,开发了一系列的检测方案,以供大家参考。

    1.水性样品

    此类样品包括瓶装纯净水、矿泉水,茶、果汁和功能饮料等;某些可水溶解的固体样品。可以先制成水溶液,然后全部作为待处理液,如无脂糖果。推荐前处理柱为Cleanert DEHP (500mg/6mL)。

    样品处理:取10mL样品,进行固相萃取富集处理

    固相萃取方法:

    活化:5mL甲醇、5mL水

    上样:10mL水性样品

    淋洗:5mL5%甲醇水,真空抽干20min。

    洗脱:5mL甲醇

    检测:将洗脱液用氮气吹干后,以1mL甲醇定容,然后用液相色谱法检测。

    说明:此法多适用于配套液相色谱检测,当样品中邻苯二甲酸酯类的含量较低时,需要采用固相萃取富集才能检测的情况。

    一般来说,对于此类样品,可以采用正己烷液液萃取的办法,用GC/MS(灵敏度较高)直接检测。

    2.低脂液体样品

    此类样品包含液态奶制品、果酱、糖浆等。推荐前处理产品为Cleanert MAS-PAE管。

    样品处理:向玻璃离心管中加入2mL样品,然后加入4mL乙腈:甲基叔丁基谜(9:1,V/V),将离心管涡旋2min,最后加入Cleanert MAS-PAE填料,再将离心管涡旋振荡2min后,以4000rpm的转速离心5min,取上清液,以邻苯二甲酸酯检测专用针式过滤器过滤后,待检。

    检测:GC/MS检测。

    3.低脂固体食品

    此类样品包括奶粉、饼干、糕点、果冻、奶糖等,推荐产品为Cleanert MAS-PAE管。

    样品处理:取1g已制成粉末状的样品,2mL水,加入到Cleanert MAS-PAE离心管中,然后加入4mL乙腈:甲基叔丁基谜(9:1,V/V),将离心管涡旋2min,最后加入Cleanert MAS-PAE填料,再将离心管涡旋振荡2min后,以4000rpm的转速离心5min,取上清液,以邻苯二甲酸酯检测专用针式过滤器过滤后,待检。

    检测:GC/MS检测。

    4.高脂样品

    此类样品包括植物油脂、动物油脂、奶酪、动物组织性食品等,推荐前处理柱为Cleanert PAE。

    4.1 动植物油脂样品的处理

    取0.2g样品,用1mL正己烷溶解,作为待净化液。

    固相萃取方法:

    活化:5mL正己烷

    上样:全部待净化液

    淋洗:7mL正己烷

    洗脱:3mL乙酸乙酯:正己烷(50:50,v/v),洗脱2次,合并洗脱液。

    40℃氮吹至近干(目视只剩少许粘稠油状物体),加入1mL乙腈反萃取,涡旋振荡

    3min,以4000rpm转速,离心5min,轻轻地将上清液倒入2mL玻璃样品瓶中,作为待

    检液。

    检测:GC/MS检测。

    4.2其他样品的处理

    取样品0.5g,以5mL正己烷于密封玻璃瓶中超声提取,然后以4000rpm转速,离心5min,取上清液作为待净化液。若样品中含有水,视情况加入适量无水硫酸钠后,再进行上述操作。

    固相萃取方法:

    活化:5mL正己烷

    上样:全部待净化液

    淋洗:3mL正己烷

    洗脱:3mL乙酸乙酯:正己烷(50:50,v/v),洗脱2次,合并洗脱液。

    40℃氮吹至近干(目视只剩少许粘稠油状物体),加入1mL乙腈反萃取,涡旋振荡

    3min,以4000rpm转速,离心5min,轻轻地将上清液倒入2mL样品瓶中,作为待检液。

    检测:GC/MS检测。

    5.复杂样品

    此类样品多为油水混合态,同时添加有多种风味物质,成分比较复杂,包括方便面调味包,酱油、醋、用来调味的其它酱汁等。根据样品中的脂肪含量,对于高脂样品推荐前处理柱为Cleanert PAE-C柱,对于低脂样品推荐使用Cleanert MAS-PAEc管。

    5.1 以Cleanert PAE-C柱进行样品处理,以方便面调味包为例:

    取0.5g样品,加入5mL正己烷,涡旋振荡3min后,再加入500mg无水硫酸钠,涡旋振荡3min后,以4000rpm转速,离心5min,取全部上清液作为待净化液。

    固相萃取方法:

    活化:5mL正己烷

    上样:全部待净化液

    淋洗:3mL正己烷

    洗脱:3mL乙酸乙酯:正己烷:甲苯(50:40:10,v/v),洗脱2次,合并洗脱液。

    40℃氮吹至近干(目视只剩少许粘稠油状物体),加入1mL乙腈反萃取,涡旋振荡

    3min,以4000rpm转速,离心5min,轻轻地将上清液倒入2mL样品瓶中,作为待检液。

    检测:GC/MS检测。

    5.2 以Cleanert MAS-PAEc管进行样品前处理,以酱油为例

    样品处理:向Cleanert MAS-PAE离心管中加入2mL样品,然后加入4mL乙腈:甲苯(9:1,V/V),将离心管涡旋2min,最后加入Cleanert MAS-PAEc填料,再将离心管涡旋振荡2min后,以4000rpm的转速离心5min,取上清液,以邻苯二甲酸酯检测专用针式过滤器过滤后,待检。

    检测:GC/MS检测。

    附件一:

    高效液相色谱法检测15种邻苯二甲酸酯的含量



    色谱柱:Agela Venusil XBP C18-L ,4.6×250mm,5µm,150Å(订货号:VX952505-L)

    流动相:A:水,B:甲醇:乙腈=50:50

    Time/min

    A/%

    B/%

    0

    40

    60

    2

    50

    50

    10

    60

    40

    12

    70

    30

    20

    70

    30

    31

    100

    0

    40

    100

    0

    40.01

    40

    60


    流 速:1.0 mL/min

    波 长:242 nm

    进样量:5 µL(100ppm),50µL(10ppm)

    样 品:15种邻苯二甲酸酯

    浓 度:100 ppm(正己烷),10 ppm(40%流动相A)

    溶 剂:正己烷 /40%流动相A

    柱 温:30℃

    图1 邻苯二甲酸酯标准品HPLC色谱图(样品浓度:10ppm)



    (邻苯二甲酸二甲酯DMP,邻苯二甲酸二乙酯DEP,邻苯二甲酸二正丁酯DBP,邻苯二甲酸二辛酯DEHP,邻苯二甲酸丁苄酯BBP,邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯DEHP,邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯DMEP,邻苯二甲酸二丁氧基乙酯DBEP,邻苯二甲酸二戊酯DPP,邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯BMPP,邻苯二甲酸二乙氧基乙基酯DEEP,邻苯二甲酸二环己酯DCHP,邻苯二甲酸二异丁酯DIBP,邻苯二甲酸二己酯DNP,邻苯二甲酸二壬酯DINP

    结论:Agela Venusil XBP C18-L色谱柱能够较好的分离15种邻苯二甲酸酯类物质,分离度较好,完全满足LC检测15种邻苯二甲酸酯类物质的含量。由于条件所限,笔者手头上只有15种邻苯二甲酸酯物质,所做实验,供大家参考。

    附件二

    气质联用法检测15种邻苯二甲酸酯



    仪器:Agilent 7890/5975 GC/MS

    色谱条件:

    色谱柱:DA-5MS 30m*0.25mm*0.25μm

    进样口:250℃,不分流进样

    程序升温:50℃(1min)20℃/min 220℃(1min)5℃/min 280℃(4min)

    进样量:1μL

    流速:1 mL/min

    质谱条件:

    接口温度:280℃

    电离方式:EI

    电离能量:70eV

    溶剂延迟:7min

    监测方式:SIM模式,监测离子见下表


    序号

    保留时间/min

    中文名称

    英文缩写

    SIM离子

    1

    8.265

    邻苯二甲酸二甲酯

    DMP

    163、77

    2

    9.135

    邻苯二甲酸二乙酯

    DEP

    149、177

    3

    10.888

    邻苯二甲酸二异丁酯

    DIBP

    149、223

    4

    11.637

    邻苯二甲酸二丁酯

    DBP

    149、223

    5

    11.979

    邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯

    DMEP

    59、149、193

    6

    12.72

    邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯

    BMPP

    149、251

    7

    13.044

    邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯

    DEEP

    45、72

    8

    13.41

    邻苯二甲酸二戊酯

    DPP

    149、237

    9

    15.552

    邻苯二甲酸二己酯

    DHXP

    104、149、76

    10

    15.694

    邻苯二甲酸丁基苄基酯

    BBP

    149、91

    11

    17.153

    邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯

    DBEP

    149、223

    12

    17.81

    邻苯二甲酸二环己酯

    DCHP

    149、167

    13

    18.056

    邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯

    DEHP

    149、167

    14

    20.444

    邻苯二甲酸二正辛酯

    DNOP

    149、279

    15

    22.98

    邻苯二甲酸二壬酯

    DNP

    57、149、71




    结论:Agela DA-5ms气相色谱柱能够很好的分离15种邻苯二甲酸酯类物质,完全满足15种邻苯二甲酸酯类物质的几十ppb级含量的定量测定。由于条件所限,笔者手头上只有15种邻苯二甲酸酯物质,所做实验,供大家参考。

    附件三



    牛奶中15种邻苯二甲酸酯的添加回收率

    按正文第2项方法进行某种牛奶的添加回收率实验,得到的数据如下:表1、某种牛奶中添加15种邻苯二甲酸酯(在样品中的浓度为50μg/L)的回收率结果列表

    序号保留时间/min中文名称英文缩写回收率
    18.337邻苯二甲酸二甲酯DMP87.82%
    29.214邻苯二甲酸二乙酯DEP72.31%
    310.996邻苯二甲酸二异丁酯DIBP81.97%
    411.759邻苯二甲酸二丁酯DBP77.33%
    512.11邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯DMEP83.87%
    612.864邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯BMPP83.83%
    713.201邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯DEEP109.08%
    813.576邻苯二甲酸二戊酯DPP86.36%
    915.757邻苯二甲酸二己酯DHXP84.67%
    1015.923邻苯二甲酸丁基苄基酯BBP98.33%
    1117.377邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯DBEP101.30%
    1218.041邻苯二甲酸二环己酯DCHP92.47%
    1318.28邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯DEHP132.32%
    1420.718邻苯二甲酸二正辛酯DNOP89.73%
    1523.303邻苯二甲酸二壬酯DNP70.10%




    某植物油中15种邻苯二甲酸酯的添加回收率

    按正文第4.1项方法进行某种牛奶的添加回收率实验,得到的数据如下:表2、某植物油中添加15种邻苯二甲酸酯(在样品中的浓度为500μg/L)的回收率结果列表
    序号保留时间/min中文名称英文缩写回收率
    18.337邻苯二甲酸二甲酯DMP149.97%
    29.214邻苯二甲酸二乙酯DEP93.49%
    310.996邻苯二甲酸二异丁酯DIBP125.70%
    411.759邻苯二甲酸二丁酯DBP136.89%
    512.11邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯DMEP90.84%
    612.864邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯BMPP82.29%
    713.201邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯DEEP106.38%
    813.576邻苯二甲酸二戊酯DPP88.14%
    915.757邻苯二甲酸二己酯DHXP75.32%
    1015.923邻苯二甲酸丁基苄基酯BBP89.56%
    1117.377邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯DBEP105.05%
    1218.041邻苯二甲酸二环己酯DCHP72.94%
    1318.28邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯DEHP124.27%
    1420.718邻苯二甲酸二正辛酯DNOP78.19%
    1523.303邻苯二甲酸二壬酯DNP75.27%
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  • xiongbb

    第1楼2011/06/13

    都是标品的图啊,没有带基质的?

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  • 博纳艾杰尔

    第3楼2011/06/16

    关于油脂中邻苯二甲酸酯的检测的系统解决方案的补充说明



    1、 关于Cleanert MAS-PAEc)的注意事项

    Cleanert MAS-PAEc)采用多种吸附材料,可以去除蛋白质、色素、油脂(在样品中含量少)以及水等,只剩下邻苯二甲酸酯被以乙腈为主的溶剂提取出来,然后可以经过过滤直接进样检测。方法方便快捷,十分适合于快速检测。

    随方法可以提供12mL40mL透明玻璃瓶作为玻璃离心管,分别可配套10mL50mL离心转子。

    涡旋时一定要盖上玻璃离心管(上述玻璃瓶)的盖子,盖子的内壁是PTFE材料,不含增塑剂。



    2、 关于Cleanert PAEc)方法原理的说明

    采用正己烷溶解或提取邻苯二甲酸酯,同时也会溶解油脂及少量其他杂质。一般来说,

    油脂中含有甘油三酯、甘油二酯、甘油一酯、脂肪酸,以及甘油三酯氧化产物(多见于经过热加工的含有产品)。用正己烷提取,不仅利用了其优良的溶解脂类的性质,保证对邻苯二甲酸酯的充分提取,也避免了采用乙腈这样相对极性较强的溶剂进行提取时,引入更多的极性杂质和溶剂转换的繁琐。

    笔者认为,邻苯二甲酸酯的化学性质十分类似于油脂,也是酯类化合物,其极性介于甘油三酯和其他成分之间,而尤其是邻苯二甲酸壬酯和甘油三酯的极性较为接近,给分离带来难题。同时,邻苯二甲酸酯的分子量又和甘油一酯、脂肪酸等接近,采用传统GPC处理,不仅所需时间长,同时也不能完全将邻苯二甲酸酯和甘油一酯、脂肪酸等分开。

    Cleanert PAE柱含有极性吸附填料和独特的GPC材料,利用其极性吸附的原理,可以从正己烷及乙酸乙酯:正己烷(1:1v/v)的溶剂中去除极性杂质,如甘油一酯和脂肪酸等;同时独特的GPC材料可以使得大部分的甘油三酯在淋洗的时候即被正己烷淋洗下来。从而,可以去除大部分油脂成分。最终的洗脱液被吹干后,仅会剩下少量的甘油三酯。

    需要说明的是,因为邻苯二甲酸酯的各种性质和油脂的成分过于接近,而且要检测的物质有16种之多,其性质分布范围宽,为了要保证每一种物质的回收率,很难将它们和油脂基质的多种组分彻底分开。

    不过,最后可以采用与甘油三酯不互溶的乙腈来反萃取,可以既保证邻苯二甲酸酯的回收率,又能去除剩余的大部分甘油三酯。反萃取的时候,采用超声会提高邻苯二甲酸酯的回收率。

    Cleanert PAEc中增加了吸附色素及其他复杂成分的炭材料,可以保证更加彻底地去除杂质。



    更多内容,无限更新中……

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  • dahua1981

    第4楼2011/06/16

    应助达人

    楼主辛苦了,这么全的资料顶起来

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  • 风铃

    第5楼2011/06/20

    很好的资料,正好在实验中可以参考参考

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  • lyg638

    第6楼2011/06/21

    楼主想必是做了大量工作,总结出这么好的资料供大家共享,谢谢!

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  • symmacros

    第7楼2011/06/25

    应助达人

    谢谢楼主、分享各种基质样品的处理净化方法,特别是油脂类样品的回收率很好。

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  • 博纳艾杰尔

    第8楼2011/06/25

    含油脂食品中邻苯二甲酸酯类化合物的检测的样品前处理





    经过一段时间,笔者检测了多种实际食品样品中的邻苯二甲酸酯类化合物,发现最为困难的是含有油脂的样品的样品前处理。在之前的系统解决方案的基础上,将最近的心得总结如下:



    1、样品提取方法:

    1.1纯油脂样品:用万分之一天平称取0.1g样品,置于玻璃离心管中,然后加入3mL乙腈,涡旋2min,超声2min,以4000rpm离心2min,将上清液转移至一玻璃管中,在40下以氮气吹干,加入1mL正己烷,轻轻振荡摇匀,作为待净化液。

    1.2其他含油脂样品:考虑到方法的普适性,参考GBT21911-2008,称取0.5g混合均匀的含油脂的样品,加5mL正己烷涡旋2min,(若样品中含有水,可在此时加入适量的无水硫酸钠),超声2min,以4000rpm离心2min,取上清液,作为待净化液。



    2、固相萃取方法:

    2.1若样品中不含色素等杂质,可采用Cleanert PAE柱。具体方法如下:

    1)活化:将Cleanert PAE固相萃取柱用5mL正己烷活化;

    2)上样:将待净化液全部加到固相萃取柱中;

    3)淋洗:用10mL 1%乙酸乙酯的正己烷溶液淋洗固相萃取柱;

    4)洗脱:用5mL 50%乙酸乙酯的正己烷溶液洗脱固相萃取柱。

    收集洗脱液,在40℃下以氮气吹干,加入1mL乙腈,涡旋1min,超声1min,以4000rpm离心2min,取上清液进GC/MS检测。

    2.2若样品中含有色素等杂质,可采用Cleanert PAE-C柱。具体操作方法同21



    补充说明:

    Cleanert MAS-PAE管和Cleanert MAS-PAEc管作为一种快速检测方法,被推荐用于不含油脂或含油脂较少的样品中,如牛奶、酸奶等。

    本方案中Cleanert PAECleanert PAE-C柱的固相萃取方法,理论上可适用于所有样品。相比之前的方案,增加了淋洗强度,有助于尽可能去除极性比邻苯二甲酸酯类物质小的甘油三酯(在油脂中的含量大于95%),从而提高了净化效果。



















    气质联用法检测16种邻苯二甲酸酯





    仪器:Agilent 7890/5975 GC/MS

    色谱条件:

    色谱柱:DA-5MS 30m*0.25mm*0.25μm

    进样口:250℃,不分流进样

    程序升温:50℃1min20℃/min 220℃1min5℃/min 280℃4min

    进样量:1μL

    流速:1 mL/min



    质谱条件:

    接口温度:280℃

    电离方式:EI

    电离能量:70eV

    溶剂延迟:7min

    监测方式:SIM模式,监测离子见下表



    序号

    保留时间/min

    中文名称

    英文缩写

    定量离子

    辅助定量离子

    1

    8.351

    邻苯二甲酸二甲酯

    DMP

    163

    77

    2

    9.228

    邻苯二甲酸二乙酯

    DEP

    149

    177

    3

    11.018

    邻苯二甲酸二异丁酯

    DIBP

    149

    223

    4

    11.788

    邻苯二甲酸二丁酯

    DBP

    149

    223

    5

    12.135

    邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯

    DMEP

    59

    149、193

    6

    12.857

    邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯

    BMPP

    149

    251

    7

    13.231

    邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯

    DEEP

    45

    72

    8

    13.605

    邻苯二甲酸二戊酯

    DPP

    149

    237

    9

    15.805

    邻苯二甲酸二己酯

    DHXP

    149

    104、76

    10

    15.97

    邻苯二甲酸丁基苄基酯

    BBP

    149

    91

    11

    17.436

    邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯

    DBEP

    149

    223

    12

    18.108

    邻苯二甲酸二环己酯

    DCHP

    149

    167

    13

    18.345

    邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯

    DEHP

    149

    167

    14

    18.511

    邻苯二甲酸二苯酯

    225

    77

    15

    20.785

    邻苯二甲酸二正辛酯

    DNOP

    149

    279

    16

    23.379

    邻苯二甲酸二壬酯

    DNP

    149

    57、71







    在上述色谱条件下,16种邻苯二甲酸酯类化合物的谱图如图1所示。




    1 16种邻苯二甲酸酯类化合物选择离子色谱



    出峰顺序依次为: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)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(DMEP)、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)(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(DHXP)、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(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二壬酯(DNP)




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  • kidslandmfg

    第9楼2011/06/28

    很详细很有价值的资料,但不知和ASTM D3421-75的方法是不是一样的?.

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  • nod238

    第10楼2011/09/08

    好资料,顶起来啊

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