气相色谱-串联质谱法高通量检测食用油中3 类污染物
气相色谱-串联质谱法高通量检测食用油中3 类污染物气相色谱-串联质谱法高通量检测食用油中3 类污染物孟维一1，古 瑾1，姜 锐1，张 晴2，赵文涛1，马燕红1,*，赵奕昕1，李莹莹1，郭文萍1（1.中国肉类食品综合研究中心，北京 100068；2.北京工业大学生命科学与生物工程学院，北京 100020）摘 要：建立气相色谱-三重四极杆串联质谱同时测定食用油中的18 种邻苯二甲酸酯、16 种多环芳烃和7 种多氯联苯的检测方法。样品经正己烷饱和乙腈超声提取、固相萃取柱净化，采用DB-5毛细管柱分离，以电子电离源，多反应离子监测模式定量测定。该方法邻苯二甲酸酯类塑化剂的线性范围为0.04～2 mg/kg，其中邻苯二甲酸二异壬酯的线性范围为1～40 mg/kg，多环芳烃和多氯联苯的线性范围为0.01～0.4 mg/kg，各物质在相应质量浓度范围内线性关系良好，相关系数均大于0.99。方法检出限范围为0.08～2 μg/kg（除邻苯二甲酸二异壬酯的检出限为8 μg/kg），回收率在62.7%～128.3%之间，相对标准偏差在1.1%～13.6%之间（n=6）。该方法准确、灵敏、简单、快速，可用于食用油中18 种邻苯二甲酸酯、16 种多环芳烃和7 种多氯联苯的定量测定。关键词：气相色谱-三重四极杆串联质谱；邻苯二甲酸酯；多环芳烃；多氯联苯；食用油多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）、多氯联苯（polychlorinated biphenyls，PCBs）和塑化剂（phthalic acid esters，PAEs）都是具有亲脂性且易远距离迁移的持久性有机污染物，均具有一定的致癌、致畸和致突变作用，是环境和食品较为关注的污染物，世界各国也对这些化合物制定了严格的限量要求。PAHs、PCBs在环境中广泛存在，能通过生物转化等多种途径进入食物链，油脂在加工过程中的高温反应也是PAHs的主要来源；PAEs广泛应用于塑料生产加工中，塑料桶装的食用植物油易通过接触迁移受到PAEs污染。这3 类化合物含量水平已成为评价食用油质量安全的重要指标，因此，建立一种高通量快速分析测定市售食用油中3 类污染物含量的方法尤为重要。http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/08dc09fa4c7be6e27257de7b562fcb4a.jpg&p=646x472&q=30 图1 目标化合物的结构式Fig. 1 Structure of the target compounds
目前，国内外对食用油中污染物的研究虽已较多，但都是单独分析其中一类，鲜见有同时检测这3 类污染物的报道。这3 类污染物的检测方法有气相色谱-质谱法、高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法等，其中，最常用的是气相色谱-质谱法。但由于食用油成分复杂，很多文献报道的检测方法存在基质干扰大，导致检出限高、灵敏度低和选择性相对差等缺点。因此，建立选择性更强、更灵敏、检出限更低的痕量污染物检测方法尤为重要。在质谱检测领域里，串联质谱是最灵敏和定量重现性最高的仪器，它的优势在于能够提供足够的化合物结构信息用于定性分析，准确可靠，由于在母离子碰撞前，样本中共流出物产生的干扰离子已被排除，特征母离子和子离子的一一对应性使排除干扰能力强。同时，定量时本底值低，检测灵敏度高，特别适用于分析背景干扰严重、定性困难、被测化合物含量很低的样品，是对复杂基质样品中痕量化合物进行定性、定量分析最有效的手段。在结构上，PAHs、PCBs和PAEs这3 类物质母体均为苯环，有类似结构（图1），本实验旨在建立一种同时检测这3 类污染物的高通量方法。采用超声辅助和固相萃取（solid phase extraction，SPE）柱对样品提取和净化，建立气相色谱-三重四极杆串联质谱法高通量同时测定食用油中的18 种邻苯二甲酸酯类PAEs、16 种PAHs和7 种PCBs的检测方法，为3 类污染物的检测和食用油加工过程质量控制提供参考。1 材料与方法1.1 材料与试剂市购食用油包括玉米油、大豆油和芝麻油，其中大豆油包括两个品牌，所有的样品均在阴凉、避光处储存。乙腈、正己烷、甲醇、二氯甲烷、丙酮（均为色谱纯） 美国J.T.Beaker公司；萘（naphthalene，N a P）、苊烯（a c e n a p h t h y l e n e，A c y）、苊（acenaphthene，Ace）、芴（fluorene，Flu）、菲（phenanthrene，Phe）、蒽（anthracene，Ant）、荧蒽（fluoranthene，Fla）、芘（pyrene，Pyr）、苯并蒽（benzoanthracene，BaA）、屈（chrysene，CHR）、苯并荧蒽（benzofluoranthene，BbF）、苯并荧蒽（benzofluoranthene，BkF）、苯并芘（benzopyrene，BaP）、茚并芘（indenopyrene，IcdP）、二苯并蒽（dibenzanthrancene，DBahA）、苯并苝（benzoperylene，BghiP）、2,4,4’-三氯联苯（2,4,4’-trichlorobiphenyl，PCB28）、2,2’,5,5’-四氯联苯（2,2’,5,5’-tetrachlorobiphenyl，PCB52）、2,2’,4,5,5’-五氯联苯（2,2’,4,5,5’-pentachlorobiphenyl，PCB101）、2,3’,4,4’,5-五氯联苯（2,3,4,4’,5-pentachlorobiphenyl，PCB118）、2,2’,3,4,4’,5-六氯联苯（2,2’,3,4,4’,5-he xachlorobiphenyl，PCB138）、2,2’,4,4’,5,5’-六氯联苯（2,2’,4,4’,5,5’-hexachlorobiphenyl，PCB153）、2,2’,3,4,4’,5,5’-七氯联苯（2,2’,3,4,4’,5,5’-heptachloro biphenyl，PCB180） 上海安谱公司；邻苯二甲酸二甲酯（dimethyl phthalate，DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（diethyl phthalate，DEP）、邻苯二甲酸二烯丙酯（diallyl phthalate，DAP）、邻苯二甲酸二异丁酯（diisobutyl phthalate，DIBP）、邻苯二甲酸二正丁酯（di-n-butyl phthalate，DBP）、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯（bis(2-methoxyethyl) phthalate，DMEP）、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯（bis(4-methyl-2-pentyl)phthalate，BMPP）、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯（bis(2-ethoxyethyl) phthalate，DEEP）、邻苯二甲酸二戊酯（di-n-pentyl phthalate，DPP）、邻苯二甲酸二己酯（di-n-hexyl phthalate，DHXP）、邻苯二甲酸丁基苄基酯（butyl benzyl phthalate，BBP）、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯（bis(2-butoxyethyl) phthalate，DBEP）、邻苯二甲酸二环己酯（dicyclohexyl phthalate，DCHP）、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯（bis(2-ethylhexyl) phthalate，DEHP）、邻苯二甲酸二苯酯（diphenyl phthalate，DPhP）、邻苯二甲酸二正辛酯（di-n-octyl phthalate，DNOP）、邻苯二甲酸二异壬酯（diisononyl phthalate，DINP）、邻苯二甲酸二壬酯（dinonyl phthalate，DNP）德国Dr. Ehrenstorfer公司。1.2 仪器与设备TRACE1300/TSQ8000EVO气相色谱-三重四极杆串联质谱 美国Thermo公司；KQ-700DV数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；HGC-36A氮吹仪天津市恒奥科技发展有限公司。1.3 方法1.3.1 标准溶液配制1.3 评分方法 HEART评分对病史、心电图、年龄、危险因素、肌钙蛋白Ⅰ五项因素进行赋值，其中危险因素包括：吸烟、肥胖、糖尿病、高血压病、高脂血症、冠心病家族史。每项指标0～2分，总分是10分。MEWS评分是由体温、呼吸频率、心率、收缩压、意识五项指标参与评分构成，体温指标为0～2分，其余4项各为0～3分，总分是14分。 标准储备液：准确称取18 种邻苯二甲酸酯类化合物的标准品各10 mg（精确到0.000 1 g）于10 mL容量瓶中，用正己烷溶解并稀释至刻度，配制成质量浓度为1.00 mg/mL的标准贮备液；准确称取16 种PAHs类化合物的标准品各10 mg（精确到0.000 1 g）于10 mL容量瓶中，用乙腈溶解并稀释至刻度，配制成质量浓度为1.00 mg/mL的标准贮备液；准确称取7 种PCBs类化合物的标准品各10 mg（精确到0.000 1 g）于10 mL容量瓶中，用甲醇溶解并稀释至刻度，配制成质量浓度为1.00 mg/mL的标准贮备液；以上41 种标准储备液均于-18 ℃保存。分别吸取各标准储备液适量，用丙酮配制成混合标准溶液。标准工作液：将上述混合标准溶液用丙酮逐级稀释为标准工作溶液，临用现配。1.3.2 仪器分析条件1.3.2.1 色谱条件色谱柱：DB-5石英毛细柱（30 mh0.25 mm，0.25 µm）；升温程序：50 ℃保持1 min，以25 ℃/min升至200 ℃，以8 ℃/min升温到290 ℃，保持2 min；载气（He）流速1.0 mL/min，进样量1.0 µL；不分流。1.3.2.2 质谱条件电子电离源；电子能量70 eV；传输线温度280 ℃；离子源温度280 ℃；质谱扫描方式：选择反应监测（selective reaction monitor，SRM）模式。全自动钢印打印机的应用将解决大批量证件加盖印的劳动强度大、效率低、质量不稳定的几大难题，整个操作过程可实施无人化，工作效率大幅度提高，质量稳定。该装置结构简单，布局合理，装拆方便，制造成本低，运行过程平稳无冲击，证件定位摆放准确，有利于使用及推广，是一种适用于大批量证件加盖钢印的自动化设备。 1.3.3 样品前处理Extended range probabilistic forecast of surface air temperature using Bayesian model averaging 嘉兴项氏的研究虽有系列成果问世，但其家族之溯源未有人详细论及，关于其家族特点与其鉴藏之关系、家世与鉴藏印鉴的关联、家族成员及其鉴藏活动和相关藏品的研究仍有待深入。本文结合上述研究成果，再整合相关文献资料，对嘉兴项氏鉴藏家族作进一步探究。 1.3.3.1 提取称取0.5 g油样于玻璃离心管中，准确加入2 mL正己烷饱和乙腈萃取剂，涡旋1 min，超声提取15 min，以5 000 r/min离心3 min，收集上清液；再加入2 mL正己烷饱和乙腈萃取剂，涡旋1 min，以5 000 r/min离心3 min，重复提取2 次，合并3 次上清液，待净化。2.1.1 患者不配合,依从性差。我科围术期病人居多,全麻术后病人表现为躁动、易激怒、意识不清、幻觉等,导致患者自行拔管。特别是夜间植物神经功能不稳定,基础代谢降低,易出现头痛、烦躁、幻觉等精神障碍,导致部分患者在睡眠状态拔管。部分高龄患者,对留置导管极不耐受,导致有意或无意拔管。 1.3.3.2 净化此外，在工作坊的实施过程中，学生常常发现预期不到的问题、分析方法和解决手段，实验实训课中常能开发出新产品，显示出学生创新意识的觉醒。这可能是由于师生间的交流增多，学生渴望被教师认可、接纳的心理得到满足，猎奇心和质疑心增强，学生内部动机提高。陈静研究表明，单纯“填鸭式”“保姆式”课堂教学是达不到以上教学效果的。 分别用5 mL二氯甲烷、5 mL乙腈活化SPE柱，将收集好的待净化液上样，接收管进行收集，等待净化液全部流入接收管后加入5 mL乙腈进行洗脱，该部分液体也收集。收集完全后在接收管中加入1 mL丙酮，在氮吹浓缩仪上以40 ℃的温度氮吹至干，用正己烷准确定容至1.0 mL，待气相色谱-串联质谱分析。1.4 数据分析采用SPSS 16.0统计软件进行数据统计分析，采用单因素方差分析，实验数据以fs表示，P＜0.05，差异显著。2 结果与分析2.1 前处理条件的优化2.1.1 提取溶剂的选择http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/2a0a598127e7ff70ab053827c639fc76.jpg&p=780x416&q=30 图2 萃取溶剂对回收率的影响
Fig. 2 Effect of solvents on recovery of analytes
PAHs、PCBs和PAEs均为脂溶性化合物，由于食用油的基质比较复杂，干扰物质（如：甾醇、脂肪酸等大分子物质）较多，为尽可能的降低基质的干扰、同时尽可能地减少共萃物的出现，实验对比了2 mL乙腈、2 mL乙腈饱和正己烷、2 mL正己烷饱和乙腈对萃取效果的影响，平行3 次实验。由图2可知，在只用乙腈作萃取溶剂时，一些PAHs和少部分PAEs的回收率都低于60%，萘的回收率最低，只有35%，这是因为在油脂的基质中，干扰物质有很多，只用乙腈提取时油脂与乙腈不相溶，油脂并没有完全溶解，不能很好地将邻苯二甲酸酯和PAHs完全提取出来。当用乙腈饱和正己烷作萃取溶剂进行提取时，绝大部分组分的回收率均提高。当用正己烷饱和乙腈作萃取溶剂时，各组分的回收率基本均达到最高。有文献报道，使用正己烷饱和乙腈作萃取剂，可有效去除脂肪。这是因为乙腈是极性溶剂而正己烷是非极性溶剂，正己烷可以溶解油脂，使得乙腈可以更充分地与油脂接触，食用油中的待测组分得到充分提取，同时能较好的降低基质的干扰。因此，最终选取2 mL正己烷饱和乙腈作为萃取溶剂。2.1.2 超声辅助萃取时间的优化假设发生地质工程事故可能性（风险）p有一定概率分布，假设发生地质工程事故的各种损失M，可以用货币来表示其价值，为了简便分析流程，假设事故损失为常数，所以，事故预期损失为事故损失值M与风险概率p的乘积。在以上的假设条件下，地质工程项目安全工作的总成本TC就可以以式（1）来表示： 在称样量0.5 g、加入2 mL正己烷饱和乙腈萃取剂、涡旋1 min的条件下，考察10、15、20 min 3 个超声萃取时间的影响，平行3 次实验。由图3可知，超声时间为10 min时一些物质的回收率较低。超声时间为15 min和20 min时，各组分的回收率差别不大。因此，为减少耗时，最终选择超声辅助萃取时间为15 min。http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/1fcbaea4d9eccc8983f96797820c02e1.jpg&p=714x352&q=30 图3 萃取时间对回收率的影响
Fig. 3 Effect of extraction time on recovery of analytes
2.1.3 净化方法的优化http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/cd8b786ca8818b97eaeaca9aec26dc8f.jpg&p=730x396&q=30 图4 净化方法对回收率的影响
Fig. 4 Effect of purification methods on recovery of analytes
在相同的提取条件下，实验对比了超低温冷冻除脂法、QuEChERS（quick, easy, cheap, effective, rugged,safe）法和SPE法净化，平行3 次实验。超低温冷冻除脂法是样品溶液经提取后，将得到的待净化液放于超低温冰箱中，转移至玻璃离心管中以4 000 r/min离心5 min，取上清液待测。QuEChERS法是样品溶液经提取后，取1 mL待净化液于玻璃离心管中，再加入50 mg的C18和50 mg的丙基乙二胺（primary secondary amine，PSA）粉末，涡旋1 min，以4 000 r/min离心5 min，取上清液待测。由图4可知，超低温冷冻除脂虽然操作简单，试剂用量小，也可有效地除脂，但并不能除去基质中的杂质和大分子物质，被测物质的回收率普遍偏低。QuEChERS法的净化效果和SPE柱净化效果相当，但其空白对照组检测出更多的PAHs和邻苯二甲酸酯，影响测定的准确性。SPE柱净化法净化效果好、回收率高。因此，最终选择SPE柱净化为前处理的净化方法。2.2 气相色谱-串联质谱条件优化表1 41 种化合物的SRM参数
Table 1 SRM parameters for 41 compoundshttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/57772466ec71119b1daf3d4230e53fcd.jpg&q=30 序号 物质 保留时间/min母离子（m/z）定量离子对 定性离子对m/z 碰撞能量/eV m/z 碰撞能量/eV 1 NaP 5.50 128 128＞102 15 128＞126 10 2 DMP 6.93 163 163＞77 30 163＞92 35 3 Acy 7.05 152 152＞151 15 152＞150 15 4 Ace 7.23 154 154＞153 15 154＞152 10 5 DEP 7.67 177 177＞149 10 177＞121 10 6 Flu 7.78 166 166＞165 15 166＞164 30 7 DAP 8.55 149 149＞65 30 149＞93 20 8 Phe 9.01 178 178＞152 20 178＞176 25 9 Ant 9.09 178 178＞152 20 178＞176 25 10 DIBP 9.32 223 223＞149 10 223＞167 10 11 PCB28 9.56 258 258＞186 10 258＞188 10 12 DBP 10.01 223 223＞149 10 223＞121 10 13 PCB52 10.04 292 292＞220 10 292＞222 10 14 DMEP 10.27 149 149＞121 20 149＞93 20 15 BMPP 10.89 167 167＞149 10 167＞65 40 16 Fla 11.09 202 202＞200 35 202＞201 15 17 DEEP 11.18 149 149＞93 10 149＞121 10 18 PCB101 11.41 326 326＞256 15 326＞254 15 19 DPP 11.53 237 237＞149 5 237＞219 5 20 Pyr 11.55 202 202＞200 35 202＞201 15 21 PCB118 12.52 326 326＞256 10 326＞254 10 22 PCB138 12.92 360 360＞290 15 360＞288 15 23 DHXP 13.21 251 251＞149 5 251＞233 5 24 BBP 13.29 206 206＞149 5 206＞123 5 25 PCB153 13.43 360 360＞290 15 360＞288 15 26 DBEP 14.35 149 149＞93 10 149＞121 10 27 BaA 14.42 228 228＞226 30 228＞227 15 28 CHR 14.51 228 228＞226 30 228＞227 15 29 PCB180 14.75 396 396＞326 10 396＞324 10 30 DCHP 14.81 167 167＞149 10 167＞93 30 31 DEHP 14.95 167 167＞149 10 167＞121 10 32 DPhP 15.03 225 225＞51 50 225＞77 30 33 DNOP 16.67 279 279＞149 10 279＞93 10 34 BbF 17.13 252 252＞250 35 252＞249 40 35 DINP 16.41～17.87 149 149＞127 10 149＞65 20 36 BkF 17.20 252 252＞250 35 252＞249 40 37 BaP 17.89 252 252＞250 35 252＞249 40 38 DNP 18.34 293 293＞149 10 293＞121 10 39 IcdP 20.38 276 276＞274 40 276＞275 40 40 DBahA 20.47 278 278＞276 35 278＞277 40 41 BghiP 20.89 276 276＞274 40 276＞275 40
本研究将国标中给出的选择离子作为所要检测的41 种化合物的母离子，碰撞能量在5～50 eV的范围内，以每5 eV的大小进行递增的方式进行自动优化。最终确定了SRM模式扫描条件如表1所示，并且得到SRM模式下的色谱图，如图5所示。http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/2ab77efada5493735d9a8a6ff8f7fcc2.jpg&p=624x346&q=30 图5 SRM扫描色谱图
Fig. 5 SRM chromatograms
2.3 线性范围和检出限以峰面积对相应物质的质量浓度进行线性回归，以3 倍信噪比确定各目标化合物的方法检出限，其线性范围、线性方程、相关系数及方法检出限见表2。检出限均不大于2 μg/kg（除DINP外）。表2 41 种化合物的线性范围和检出限
Table 2 Linear ranges and detection limits of 41 compoundshttp://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/fd7df553fdee2bd2530dc18605c4fc5a.jpg&q=30 序号 物质 线性方程 相关 检出限/（µg/kg）1 NaP y = 4.154 4h107x+25 554 0.998 1 0.01～0.4 0.08 2 DMP y = 3.843 6h107x-329 033 0.996 0 0.04～2 2.00 3 Acy y = 6.319 9h107x-216 167 0.996 8 0.01～0.4 0.16 4 Ace y = 1.138 5h108x-693 446 0.997 6 0.01～0.4 0.08 5 DEP y = 2.973 3h107x-76 162 0.993 4 0.04～2 2.00 6 Flu y = 1.398 8h108x-514 504 0.997 3 0.01～0.4 0.08 7 DAP y = 6.651 5h106x-191 911 0.991 0 0.04～2 2.00 8 Phe y = 7.220 6h107x+74 569 0.996 8 0.01～0.4 0.16 9 Ant y = 2.862 8h107x-270 028 0.992 5 0.01～0.4 0.20 10 DIBP y = 1.419 3h107x-110 159 0.997 3 0.04～2 2.00 11 PCB28 y = 1.352 5h107x-97 004 0.990 4 0.01～0.4 0.16 12 DBP y = 1.494 7h107x+431 766 0.990 2 0.04～2 2.00 13 PCB52 y = 5.429 8h106x-39 106 0.991 1 0.01～0.4 0.16 14 DMEP y = 5.851 5h105x-10 868 0.990 2 0.04～2 2.00 15 BMPP y = 4.866 2h107x-103 127 0.991 8 0.04～2 2.00 16 Fla y = 7.906 7h107x-518 683 0.995 0 0.01～0.4 0.08 17 DEEP y = 3.391 3h106x-106 240 0.990 8 0.04～2 2.00 18 PCB101 y = 8.093 3h106x-58 332 0.990 7 0.01～0.4 0.16 19 DPP y = 1.055 8h107x-195 442 0.992 0 0.04～2 2.00 20 Pyr y = 5.794 3h107x-435 616 0.993 1 0.01～0.4 0.08 21 PCB118 y = 6.208 4h106x-46 258 0.990 7 0.01～0.4 0.16 22 PCB138 y = 6.629 4h106x-43 892 0.992 9 0.01～0.4 0.16 23 DHXP y = 1.173 8h107x-297 713 0.990 6 0.04～2 2.00 24 BBP y = 1.764 6h107x-481 202 0.990 7 0.04～2 2.00 25 PCB153 y = 5.979h106x-48 134 0.991 9 0.01～0.4 0.16 26 DBEP y = 5.948 7h106x+73 545 0.990 1 0.04～2 2.00 27 BaA y = 7.198 3h107x-765 926 0.990 6 0.01～0.4 0.08 28 CHR y = 1.977 6h108x-20 751 0.992 9 0.01～0.4 0.08系数R2 线性范围/（mg/kg）
续表2http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/d67e1e9debbb606fd1414ee8995328b1.jpg&q=30 序号 物质 线性方程 相关系数R2 线性范围/（mg/kg）检出限/（µg/kg）29 PCB180 y = 1.764 4h106x-14 057 0.995 6 0.01～0.4 0.16 30 DCHP y = 5.785 6h107x-208 312 0.994 0 0.04～2 2.00 31 DEHP y = 1.017 2h108x+31 273 0.990 4 0.04～2 2.00 32 DPhP y = 4.993 1h105x+76 960 0.990 3 0.04～2 2.00 33 DNOP y = 1.143 5h107x-360 506 0.990 2 0.04～2 2.00 34 BbF y = 5.228 4h107x-348 747 0.994 7 0.01～0.4 0.16 35 DINP y = 2.614 4h107x-20 134 452 0.993 6 1～40 8.00 36 BkF y = 6.062 1h107x-267 771 0.995 8 0.01～0.4 0.16 37 BaP y = 4.828 7h107x-535 480 0.990 4 0.01～0.4 0.16 38 DNP y = 1.372 5h107x-346 376 0.994 1 0.04～2 2.00 39 IcdP y = 3.673 5h107x-376 349 0.992 4 0.01～0.4 0.16 40 DBahA y = 3.683 9h107x-407 246 0.993 5 0.01～0.4 0.16 41 BghiP y = 4.305 7h107x-469 031 0.992 2 0.01～0.4 0.16
2.4 方法精密度和回收率表3 方法回收率和精密度（n=6）
Table 3 Recoveries and precision of the method (n= 6)http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/c42808664ef4c792540bbffccdc69d3b.jpg&q=30 序号 物质偏差/% 回收率/% 相对标准偏差/%1 NaP 68.2 5.8 62.7 6.3 65.3 6.7 2 DMP 113.2 6.3 101.6 4.1 106.7 5.2 3 Acy 83.8 1.3 82.9 2.0 83.7 2.9 4 Ace 85.0 4.9 86.1 6.6 85.3 7.1 5 DEP 104.6 5.4 109.3 2.7 108.7 5.8 6 Flu 86.3 1.1 85.3 2.0 86.7 3.1 7 DAP 111.6 3.3 101.8 3.1 119.2 5.5 8 Phe 87.5 1.8 83.2 2.5 89.0 2.9 9 Ant 86.3 2.6 78.7 2.1 84.7 1.9 10 DIBP 104.1 3.6 110.3 5.1 108.0 4.2 11 PCB28 97.3 3.0 97.8 2.9 94.3 3.0 12 DBP 115.4 3.5 113.7 2.3 128.3 4.3 13 PCB52 97.1 2.3 96.7 3.8 94.3 4.1 14 DMEP 110.5 4.4 123.5 6.8 109.0 5.6 15 BMPP 112.9 2.2 112.1 5.2 127.3 4.1 16 Fla 88.2 1.7 88.6 3.6 87.2 2.8 17 DEEP 110.9 3.7 114.3 3.2 113.7 4.2 18 PCB101 96.1 1.9 97.7 1.9 93.4 3.2 19 DPP 115.2 5.6 125.5 7.1 108.3 4.5 20 Pyr 86.3 2.2 87.1 2.4 85.7 3.1 21 PCB118 95.1 1.3 97.1 1.9 93.7 3.0 22 PCB138 96.1 1.7 96.9 2.8 95.3 2.9 23 DHXP 115.9 6.5 114.3 6.1 121.3 7.3 24 BBP 117.0 2.5 114.5 3.3 104.7 2.9 25 PCB153 96.0 3.1 98.6 2.1 95.1 3.2 26 DBEP 116.6 5.3 116.3 6.7 111.3 3.7 27 BaA 86.7 2.6 87.1 3.6 84.7 4.2 28 CHR 97.3 1.5 95.8 2.6 93.3 2.9 29 PCB180 95.5 3.6 98.3 1.3 94.3 3.1 30 DCHP 123.7 8.2 112.3 7.7 121.1 7.2 31 DEHP 111.0 3.1 112.1 3.9 107.0 7.4 32 DPhP 121.3 4.4 114.2 4.0 115.3 3.1 33 DNOP 104.0 3.5 103.9 2.8 103.3 3.3 34 BbF 86.1 2.6 86.7 2.4 89.3 2.9 35 DINP 123.8 12.3 113.8 12.7 125.3 13.6 36 BkF 86.7 2.7 87.4 2.1 88.5 3.1 37 BaP 92.0 1.5 92.2 1.7 91.7 1.4 38 DNP 114.5 4.2 118.7 4.9 107.6 3.6 39 IcdP 95.2 2.1 95.0 3.1 94.3 2.5 40 DBahA 93.6 8.7 93.4 8.6 92.5 9.9 41 BghiP 95.9 4.3 96.3 6.2 94.1 5.0高质量浓度组 中质量浓度组 低质量浓度组回收率/% 相对标准偏差/% 回收率/% 相对标准
以大豆油作为空白样品基质，得到低、中、高3 个加标水平的样品，由于邻苯二甲酸酯与PAHs、PCBs的响应值相差较大，因此邻苯二甲酸酯类物质的加标量高、中、低质量浓度为0.1、0.5、1 mg/kg；PAHs与PCBs的加标量高、中、低质量浓度为2、10、20 μg/kg。经提取净化后进行添加回收实验，平行测定6 次，测定结果如表3所示。对平板划线的单菌落进行形态观察。革兰氏染色包括初染、媒染、脱色、复染等4个步骤，具体操作步骤见文献。 由表3可知，41 种化合物的高质量浓度水平回收率在68.2%～123.8%之间，相对标准偏差为1.1%～12.3%；中质量浓度水平回收率在62.7%～125.5%之间，相对标准偏差为1.3%～12.7%；低质量浓度水平回收率在65.3%～128.3%之间，相对标准偏差为1.4%～13.6%。2.5 实际样品分析结果http://rtt.5read.com/pdgpath/format?f=ba5bc3a84dc004baa2c1abd2ff3e7c4f/44844d3245c43f643b401ebcda23670e.jpg&p=682x1324&q=30 图6 样品色谱图
Fig. 6 Chromatograms of real samples
应用所建立的方法对超市里随机抽取的玉米油、大豆油和芝麻油进行检测分析，如图6所示。结果表明，被测油样中邻苯二甲酸酯、PAHs和PCBs这3 类物质均未检出或未超标。“研讨与练习”题是课文教学后，学生全面理解课文的补充途径。教师能从学生的答题情况了解学生的学习情况以及学生之间存在的个体差异，从而反思教学过程；“研讨与练习”题也能提高学生解读课文的能力，集中学生的学习精力、活跃学生的思维。因此，“研讨与练习”是教学环节中必不可少的内容，是提高学生语文学习能力的关键点。根据现代散文“研讨与练习”题的特点，加上语文学科核心素养要求以及“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的目标要求，可以采用以下策略实施课后习题教学： 3 结 论以气相色谱-三重四极杆串联质谱同时测定食用油中的18 种邻苯二甲酸酯、16 种PAHs和7 种PCBs，通过对萃取溶剂、超声时间和净化方法的优化，使得食用油样品仅需一次提取和净化，即可采用气相色谱-串联质谱对41 种化合物进行同时测定。在优化实验条件下，方法灵敏度较高，目标化合物的回收率高，方法的精密度和准确性良好，能够满足实际应用的需要。所建立的方法可以满足食用油中3 类污染物同时测定的分析要求。该方法有效、快速，大大节省了检测成本和检测时间，可为食用油的质量安全监管提供便利。参考文献： 安然. 塑化剂对食品安全的影响. 现代食品, 2017(4): 26-27.DOI:10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2017.04.010. 刘玉兰, 胡爱鹏, 马宇翔, 等. 植物油料和食用油脂加工质量安全控制. 中国粮油学报, 2017, 32(11): 177-185. DOI:10.3969/j.issn.1003-0174.2017.11.029. 许彦阳, 陆雨顺, 王昕璐, 等. 食源性内分泌干扰物联合效应研究进展. 食品安全质量检测学报, 2018, 9(2): 366-371. DOI:10.3969/j.issn.2095-0381.2018.02.025. 狄青, 周丽佳. 塑化剂的毒性及安全标准研究. 科技资讯,2013(5): 230. DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2013.05.165. 国家卫生和计划生育委员会. 食品中污染物限量: GB 2762ü 2017. 北京: 中国标准出版社, 2017. Commission Regulation (EU). Maximum levels for polycyclic aromatic hydrocarbons in foodstuffs: No 835/2011. Brussels:Commission Regulation, 2011. FIERENS T, SERVAES K, VAN H M, et al. Analysis of phthalates in food products and packaging materials sold on the Belgian market. Food and Chemical Toxicology, 2012, 50(7): 2575-2583.DOI:10.1016/j.fct.2012.04.029. 王国庆, 王宗义, 程明捷, 等. 冷冻除脂-气相色谱-串联质谱法检测食用植物油中30 种多环芳烃. 食品科学, 2018, 39(8): 282-287.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201808044. 张东东, 刘玉兰, 马宇翔, 等. SPE净化-同位素稀释-GC-MS法检测食用油脂中16 种多环芳烃. 粮食与油脂, 2016, 29(1): 53-59.DOI:10.3969/j.issn.1008-9578.2016.01.015. 乌日娜. 多环芳烃在食用植物油加工工艺中的污染特征研究.北京: 中国农业科学院, 2016: 9-19. HOSSAIN M A, SALEHUDDIN S M. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in edible oils by gas chromatography coupled with mass spectroscopy. Arabian Journal of Chemistry, 2012, 5:391-396. DOI:10.1016/j.arabjc.2010.09.012. WU S M, YU W J. Liquid-liquid extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons in four different edible oils from China. Food Chemistry, 2012, 134: 597-601. DOI:10.1016/j.foodchem.2012.02.155. 吉仙枝. 气相色谱-质谱联用法测定食品中的多氯联苯技术研究.杨凌: 西北农林科技大学, 2013: 5-11. 张潜, 余辉菊, 王炼, 等. 饮水中16 种多环芳烃和6 种多氯联苯的固相微萃取-气相色谱-三重四极杆质谱同时测定法.环境与健康杂志, 2014, 31(2): 173-176. DOI:10.16241/j.cnki.1001-5914.2014.02.001. 姚銘栋, 王余萍, 王冬梅. 饮用水中多氯联苯的全自动固相萃取-气相色谱-三重四极杆质谱测定法. 职业与健康, 2015, 31(19): 2634-2636. DOI:10.13329/j.cnki.zyyjk.2015.0907. NAYALIA N, FISELIER K, GROB K, et al. Contamination of vegetable oils marketed in Italy by phthalic acid esters. Food Control, 2011, 22(2): 209-214. PETTER O, IOANNIS S, JAN H, et al. Class separation of lipids and polycyclic aromatic hydrocarbons in normal phase high performance liquid chromatography-a prospect for analysis of aromativs in edible vegetable oils and biodiesel exhaust particulates.Journal of Chromatography A, 2014, 1360: 39-46. DOI:10.1016/j.chroma.2014.07.064. KENAN D, CEVAT I. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in edible oil and barbecued food by HPLC/UV-Vis detection. Food Chemistry, 2012, 133: 193-199. DOI:10.1016/j.foodchem.2012.01.001. 王峰, 张志杰, 林慧, 等. 高效液相色谱-二极管阵列检测器-荧光检测器法测定植物油中的18 种多环芳烃. 食品科学, 2014, 35(6):142-145. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201406030. 李志英, 杜新贞, 饶红红, 等. 介孔材料固相微萃取-高效液相色谱联用测定黄河底泥中的多氯联苯//西北地区第六届色谱学术报告会甘肃省第十一届色谱年会论文集. 兰州: 西北地区第六届色谱学术报告会甘肃省第十一届色谱年会, 2010. SHI L K, ZHANG D D, LIU Y L. Incidence and survey of polycyclic aromatic hydrocarbons in edible vegetable oils in China. Food Control, 2016, 62: 165-170. DOI:10.1016/j.foodcont.2015.10.037. SHI L K, LIU Y L, LIU H M, et al. One-step solvent extraction followed by liquid chromatography-atmospheric pressure photoionization tandem mass spectrometry for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in edible oils. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2015, 407: 3605-3616. DOI:10.1007/s00216-015-8571-z. 石龙凯, 刘玉兰. 液相色谱-串联质谱法检测食用油脂中多环芳烃. 中国粮油学报, 2015, 30(12): 114-119. DOI:10.3969/j.issn.1003-0174.2015.12.021. 赵志红, 李言郡, 刘明, 等. 超高效液相色谱-串联质谱法检测油脂样品中18 种邻苯二甲酸酯含量. 食品安全质量检测学报, 2016,7(8): 3184-3192. 丁春瑞, 赵建勇. GPC-GC-MS/MS测定植物油中邻苯二甲酸酯类化合物. 中国油脂, 2016, 41(1): 64-67. ZHOU R Z, JIANG J, MAO T, et al. Multiresidue analysis of environmental pollutants in edible vegetable oils by gas chromatography-tandem mass spectrometry. Food Chemistry, 2016,207: 43-50. DOI:10.1016/j.foodchem.2016.03.071. 马蒙蒙, 王宗义, 贾明宏, 等. 超低温冷冻除脂-气相色谱串联质谱法检测食用植物油中21 种邻苯二甲酸酯. 食品工业科技, 2018,39(12): 271-274; 300. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2018.12.048. LEHOTAY S J. Quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe approach for determining pesticide residues//PMARTÍNEZ VIDAL J L, GARRIDO FRENICH A. Pestcide protacols. USA:Humana Press, 2005: 239-261. DOI:10.1385/1-59259-929-X:239. 阮华, 荣维广, 宋宁慧, 等. QuEChERS-在线凝胶色谱-气相色谱-质谱法测定植物油中34 种农药残留. 分析化学, 2014, 42(8): 1110-1116. DOI:10.11895/j.issn.0253-3820.131225. 郝杰, 姜洁, 毛婷, 等. QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定蔬果中34 种植物生长调节剂的残留量. 食品科学, 2018,39(8): 267-275. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201808042. 谢思思, 卢俊文, 李蓉, 等. QuEChERS-气相色谱-串联质谱法测定蔬菜中35 种多氯联苯. 食品科学, 2018, 39(6): 307-314.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201806048. 付文雯, 罗彤, 朱影, 等. QuEChERS-气相色谱-串联质谱测定牛奶中有机氯农药及多氯联苯的分析. 食品科学, 2018, 39(8): 309-313. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201808048. 王慧君, 薛亚薇, 康健, 等. LC-Q-TOF/MS检测苹果和番茄中282 种农药残留对比研究. 分析试验室, 2015, 34(4): 383-387. 张东东, 刘玉兰, 马宇翔, 等. SPE净化-同位素SPE和QuEChERS前处理方法结合稀释-GC-MS法检测食用油脂中16 种多环芳烃.粮食与油脂, 2016, 29(1): 53-59. DOI:10.13595/j.cnki.issn1000-0720.2015.0086. 李旭, 吴维吉, 刘佳, 等. 气相色谱串联质谱法测定植物油中的邻苯二甲酸酯. 食品工业, 2018, 39(2): 301-305.
High-Throughput Detection of Three Types of Contaminants in Edible Oils by
Gas Chromatography-Tandem Mass SpectrometryMENG Weiyi1, GU Jin1, JIANG Rui1, ZHANG Qing2, ZHAO Wentao1, MA Yanhong1,*, ZHAO Yixin1, LI Yingying1, GUO Wenping1
(1. China Meat Research Center, Beijing 100068, China;2. College of Life Science and Bio-engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100020, China)Abstract: In this paper, a gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS) method was established for the determination of 18 phthalates, 16 polycyclic aromatic hydrocarbons and 7 polychlorinated biphenyls in edible oils. The sample was ultrasonically extracted with acetonitrile saturated by n-hexane, and the extract was cleaned up by solid phase extraction (SPE), separated on a DB-5 capillary column, ionized by electron impact and quantitated in the selective reaction monitor (SRM) mode. Good linearity was observed for all the analytes in the concentration ranges tested (0.04–2 mg/kg for phthalate acid esters, 1–40 mg/kg for diisodecyl phthalate (DINP), and 0.01–0.4 mg/kg for polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated biphenyls), with correlation coefficients more than 0.99. The limits of detection (LODs)were 8 μg/kg for DINP and 0.08-2 μg/kg for the other compounds. The recoveries ranged from 62.7% to 128.3%, with relative standard deviations (RSDs) of 1.1% to 13.6% (n = 6). The method was sensitive, accurate, simple, rapid and thus suitable for the detection of phthalate acid esters, polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorinated biphenyls in edible oils.Keywords: gas chromatography-tandem mass spectrometry; phthalates; polycyclic aromatic hydrocarbons; polychlorinated biphenyls; edible oils
收稿日期：2018-10-19基金项目：北京市优秀人才培养资助项目（2016754154700G147）；国家重点研发计划“食品安全关键技术研发”重点专项（2017YFC1601706）第一作者简介：孟维一（1992ü）（ORCID: 0000-0002-9608-7379），女，助理工程师，硕士，主要从事食品检测及白酒特征风味物质分析研究。E-mail: meng_weiyi@163.com*通信作者简介：马燕红（1984ü）（ORCID: 0000-0003-1957-6758），女，高级工程师，博士，主要从事肉制品检测及风味分析研究。E-mail: jcmyh@126.comDOI:10.7506/spkx1002-6630-20181019-212中图分类号：TS201.6文献标志码：A文章编号：1002-6630（2020）04-0300-07引文格式：孟维一, 古瑾, 姜锐, 等. 气相色谱-串联质谱法高通量检测食用油中3 类污染物. 食品科学, 2020, 41(4): 300-306.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181019-212. http://www.spkx.net.cnMENG Weiyi, GU Jin, JIANG Rui, et al. High-throughput detection of three types of contaminants in edible oils by gas chromatography-tandem mass spectrometry. Food Science, 2020, 41(4): 300-306. (in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181019-212. http://www.spkx.net.cn
页:
[1]