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塑化剂检测中凝胶渗透色谱替代法

snowlily

2012/10/29

私聊

食品添加剂

在目前已有的标准方法及文献报道中，对于水相样品中塑化剂检测的前处理方式简便易行，而用于含油脂类样品的前处理方法主要包括凝胶色谱法（GPC）和固相萃取法（SPE），两者操作过程均繁琐、耗时，且存在一定不足之处。例如，利用GPC法处理样品需要配备凝胶色谱分离系统，该仪器造价高昂，目前大部分企事业单位并不具备条件，无法及时对相关产品及原料进行质量监控；若采用SPE方法则需历经多次样品转移，导致误差增大，与此同时，通常商品化的SPE固相萃取小柱管壁为塑料材质，易造成本底塑化剂的迁入性干扰，且为一次性使用，成本高。为此，对于油脂类样品中塑化剂检测技术的研究是一项十分具有创新性和实际意义的工作。

本实验利用DSPE技术进行含油脂类样品中塑化剂的提取、净化，样品经简单的处理步骤（萃取、净化、离心）后即可直接进样分析，省去了传统方法中定容、过滤、凝胶净化、减压浓缩、活化、上样、淋洗、洗脱等繁琐的操作环节，且全过程可避免使用固相萃取小柱等塑料材质实验用品，从而有效排除本底中邻苯二甲酸类物质的迁入性干扰。实验证明该方法性能可靠、重复性好、回收率高，可代替昂贵的分离、净化设备，且操作简单、省时、经济、溶剂消耗少、环境友好，符合我国国情需要，可满足塑化剂样品的快速检测、筛查需求，利于在各企业、国家监管、检测机构广泛推广使用。

塑化剂检测中凝胶渗透色谱替代法

摘要：采用分散固相萃取（DSPE）技术对含油脂基质食品样品中邻苯二甲酸脂（PAEs）类物质进行提取，利用气质联用仪检测，建立了一种简单、快速、经济的PAEs分析方法。在目前已有的标准方法中，需利用凝胶渗透色谱进行样品处理，该仪器造价高昂，大部分企事业单位并不具备条件，无法及时对相关产品及原料进行质量监控。因此，该方法的建立可对其实现良好替代，满足塑化剂的快速检测、筛查需求。经实验证实该方法性能可靠、重复性好、回收率高，适用于含油脂食品中PAEs的痕量分析。

关键词：邻苯二甲酸酯；分散固相萃取；含油基质样品；气质联用；凝胶渗透色谱

2011年初台湾部分食品生产企业违法添加邻苯二甲酸酯类（PAEs）非食用物质配置起云剂，并导致下游生产企业的产品受到污染。同时，该事件迅速扩散至香港、大陆及海外地区，引起政府及社会的广泛关注，现已通报给世界卫生组织，成为国际食品安全事件^[1]。塑化剂已经和三聚氰胺、苏丹红、敌敌畏一样成为卫生监管部门今后的监督管理重点之一。塑化剂，又名增塑剂，属邻苯二甲酸酯类物质，是一种对高分子材料有溶剂化作用的功能性助剂，可赋予高分子材料制品延展性、弹性及柔软度。一些不法商贩为降低原料成本，用塑化剂代替较为昂贵的棕榈油配制起云剂，能产生和乳化剂相似的增稠效果，但塑化剂不属于食

作者简介：（1981-），女，天津人，仪器分析工程师：主要从事食品、香精香料风味分析工作。

Tel：13174888730 ; E-mail: snowlily2008@yahoo.com.cn

品原料范畴，不仅禁止被添加在食物中，甚至不允许使用在食品包装上，因为塑化剂可以从容器或包装物上迁移到食品当中。塑化剂属“环境荷尔蒙”，危害超过三聚氰胺，进入体内会造成免疫力及生殖力下降，若长期食用甚至会有致癌的危险。

目前，国外对于塑化剂的限制十分严格，致使中国大量出口产品因塑化剂含量超标被召回^[1]，不但企业承担相应的经济损失，且频繁的召回事件会对中国的贸易形象产生负面影响。因此，对塑化剂分析技术的研究是我国监督执法工作的迫切需要，是企业安全生产的有力保障，是应对我国对外贸易技术壁垒的关键环节，也是科技服务民生的良好体现。

然而，在目前已有的标准方法及文献报道中^[2,3]，对于水相样品中塑化剂检测的前处理方式简便易行，而用于含油脂类样品的前处理方法主要包括凝胶色谱法（GPC）和固相萃取法（SPE）^[4，5]，两者操作过程均繁琐、耗时，且存在一定不足之处。例如，利用GPC法处理样品需要配备凝胶色谱分离系统，该仪器造价高昂，目前大部分企事业单位并不具备条件，无法及时对相关产品及原料进行质量监控；若采用SPE方法^[6-11] 则需历经多次样品转移，导致误差增大，与此同时，通常商品化的SPE固相萃取小柱管壁为塑料材质，易造成本底塑化剂的迁入性干扰，且为一次性使用，成本高。为此，对于油脂类样品中塑化剂检测技术的研究是一项十分具有创新性和实际意义的工作。

本实验针对上述技术难题，进行分散固相萃取技术（dispersive solid phase extraction, DSPE）在塑化剂检测中的应用研究，开发出一种简单、快速、经济的塑化剂提取、净化、分析方法，可实现对传统方法的良好替代。

1实验部分

1.1实验材料

乙腈（农残级）、正己烷（农残级）、无水硫酸镁(650℃烘4小时保存于干燥器中)、10ml玻璃具塞离心管、15种邻苯二甲酸（PAEs）标准品、方便面酱包(取自市售方便面中)、色拉油、PSA、C₁₈、佛罗里硅土(Florisil,600℃烘2h）、A1₂0₃（250℃活化12h）、强阴离子交换(SAX)及强阳离子交换(SCX) 吸附剂（经索式抽提色谱检验合格后使用）。

1.2实验仪器

气相色谱-质谱联用仪（Agilent公司 5975-6890N型）、石英毛细管色谱柱（HP-5ms 30 m×0.25 mm，0.25 µm）、离心机、SK3300H超声波清洗器、SK-1快速混匀器、分析天平。

1.3实验方法

1.3.1填装基质分散萃取离心管

处理纯油基质样品的离心管：称取1.0g PSA置于10ml玻璃具塞离心管中；处理含油基质样品的离心管：称取0.75g PSA、0.25g无水MgSO₄置于10ml玻璃具塞离心管中。

1.3.2样品提取

称取样品0.5g用乙腈饱和的正己烷溶解，再加入正己烷饱和的乙腈提取，于50kHz下超声10min，重复提取两次、离心，合并乙腈层作为待净化液。

1.3.3样品净化

将待净化液全部转入1.3.1所述玻璃萃取离心管中，漩涡混合10min，以4000r/min转速离心5min，取上清液进行GC/MS分析。

1.3.4 GC/MS分析条件

色谱条件：

进样口温度：250 ℃ 不分流；载气：氦气；柱流速：1.0 mL/min；进样量：1ul；程序升温梯度：50 ℃保持2 min，以20 ℃/min升至230 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升至280 ℃，保持10 min。

质谱条件：

电离方式：EI；电离电压：70 eV ；质量扫描范围：33-400 u；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；辅助温度：280 ℃；溶剂延迟：6min；扫描方式：SIM（监测离子详见表1）

表1 邻苯二甲酸酯类化合物定性、定量选择离子表

峰号	中文名	英文缩写	t_R/min	定性离子 /m/z	定性离子丰度比	定量离子 /m/z	质谱图
1	邻苯二甲酸二甲酯	DMP	8.96	163:77:135:194	100：23：20：19	163
2	邻苯二甲酸二乙酯	DEP	9.63	149:177:121:222	100：32：11：8	149
3	邻苯二甲酸二异丁酯	DIBP	11.57	149:223:205:167	100：12：6：5	149
4	邻苯二甲酸二丁酯	DBP	12.43	149:223:205:121	100：11：9：8	149
5	邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯	DMEP	13.01	59:149:193:251	100：43：23：22	59
6	邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯	BMPP	13.62	149:251:167:121	100：50：5：3	149
7	邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯	DEEP	14.07	72:45:149:221	100：90：70：30	72
8	邻苯二甲酸二戊酯	DPP	14.43	149:237:219:167	100：22：18：15	149
9	邻苯二甲酸二己酯	DHXP	16.78	149:104:76:251	100：59：59：12	149
10	邻苯二甲酸丁基苄基酯	BBP	16.92	149:91:206:238	100：81：40：16	149
11	邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯	DBEP	18.26	149:223:205:278	100：15：13：12	149
12	邻苯二甲酸二环己酯	DCHP	19.01	149:167:83:249	100：38：12：11	149
13	邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯	DEHP	19.23	149:167:279:113	100：41：26：13	149
14	邻苯二甲酸二正辛酯	DNOP	21.62	149:279:167:261	100：15：3：3	149
15	邻苯二甲酸二壬酯	DNP	24.46	149:57:71:167	100：64：52：36	149

1.3.5定性、定量方法

以定量离子的峰面积积分外标法定量，根据保留时间及选择离子的荷质比、丰度比进行定性，详见表1。

2实验结果与讨论

2.1实验分别筛选出适用于纯油基质和含油基质样品净化的DSPE吸附剂

本实验通过将固相萃取吸附剂颗粒分散到样品萃取液当中，从而吸附干扰组分，再经过简单的离心，即可达到净化样品的目的。根据样品及目标化合物特性，选择6种较适宜的DSPE吸附剂类型，通过实验对其进行筛选。

取6份平行加标（5mg/L）样品萃取液分别加入到已填装PSA、C₁₈、Florisil、A1₂0₃、SAX、SCX 吸附剂的分散萃取离心管中净化，其余步骤按照 1.3中进行，考察各吸附剂对样品液中PAEs的回收率情况，结果如图1所示，其中PSA、C18对PAEs的回收率最高，综合考虑净化效果等因素，最终确定适用于纯油基质样品处理的吸附剂为PSA、适用于含油基质样品处理的吸附剂为PSA/MgSO₄。其中，PSA 是高纯硅胶基质的极性吸附剂，其在油相基质中主要保留机理为极性作用或弱阴离子交换作用，该吸附剂特别适用于食品多残留分析中去除基体效应（如脂肪酸、有机酸、极性色素及糖类等）。MgSO₄具有较强的干燥能力，其吸水迅速，效率高，成本低。

附件：

塑化剂检测中凝胶渗透色谱替代法.doc

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