孫衛(wèi)華，馬 卉，李 泉，孟文靜，顧蓓蓓

（泰州出入境檢驗檢疫局，江蘇泰州225300）

頂空GC-MS法測定植物油中的6種揮發(fā)性苯系物

孫衛(wèi)華，馬 卉，李 泉，孟文靜，顧蓓蓓

（泰州出入境檢驗檢疫局，江蘇泰州225300）

建立了植物油中6種揮發(fā)性苯系物的靜態(tài)頂空氣相色譜-質譜測定方法。植物油樣品在80℃溫度下平衡30min，頂部氣體采用氣相色譜-質譜方法測定，程序升溫，HP-INNOWAX柱分離，以EI離子源電離，選擇離子監(jiān)測模式（SIM）定性，外標法定量。六種揮發(fā)性苯系物在0.1～5μg/g范圍內線性良好，相關系數(shù)（r2）為0.9910～0.9996，方法檢出限（S/N=3）：苯為0.006μg/g，甲苯為0.012μg/g，乙苯0.015μg/g，對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯0.03μg/g；添加水平在0.1～0.5μg/g時，回收率為79.46%～103.38%，RSD=2.34%～8.76%（n=6）。

揮發(fā)性苯系物，頂空，植物油，氣相色譜-質譜法

揮發(fā)性苯系物包括：苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、苯乙烯和異丙苯，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)苯具有一定的致癌性，其他苯系物也具有一定的毒性作用[1]。近期，在植物油進口檢驗過程中，發(fā)現(xiàn)了苯系物殘留，經調查發(fā)現(xiàn)，植物油中揮發(fā)性苯系物主要來源于運輸污染，大宗植物油的進口一般采用船舶海運，而用于運輸植物油的船舶還運輸包括揮發(fā)性苯系物在內的其他化工品，從而帶來污染。本文旨在探索建立一種快速、經濟、簡便、靈敏度較高的植物油脂中揮發(fā)性苯系物測定方法，使之應用于檢驗檢疫部門，嚴守國門。微量揮發(fā)性苯系物測定方法包括有機溶劑萃取富集氣相色譜法[2-4]、靜態(tài)頂空氣相色譜法[3，5]、固相微萃取氣相色譜法[6]、頂空-固相微萃取氣相色譜法[7-8]、頂空-液相微萃取氣相色譜法[8]，也有GC-MS測定方法的報道[9-13]，包括頂空-固相微萃取氣相色譜質譜法[14-15]，但以上測定方法中的基質大部分都局限于水、空氣、土壤等，而針對植物油中的揮發(fā)性苯系物的檢測卻未見報道。有機溶劑萃取富集靈敏度高，但不適用植物油樣品；頂空氣相色譜法干擾小，對儀器污染少，但靈敏度低。本文針對植物油基質無法萃取富集、揮發(fā)物少等特點建立了同時測定植物油中6種揮發(fā)性苯系物的靜態(tài)頂空-氣相色譜質譜法，操作簡便，能有效消除基質對儀器污染，減少干擾，選擇離子監(jiān)測，能有效消除干擾，提高靈敏度，簡便快速地檢測植物油中的揮發(fā)性苯系物。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

苯（CAS.No.[71-43-2]）、乙苯（CAS No.100-41-4）、鄰二甲苯（CAS.No.[95-47-6]）、間二甲苯（CAS.No.[108-38-3]）、對二甲苯（CAS.No.[106-42-3]） 中國醫(yī)藥集團上?；瘜W試劑公司-沃凱，標準品，純度≥99.5%；甲苯 色譜純，純度≥99.9%，F(xiàn)isher；精煉大豆色拉油（無苯） 益海糧油，溶劑殘留≤5mg/kg；植物油樣品 進口毛豆油、進口毛菜籽油，泰州出入境檢驗檢疫局港口辦卸貨前取樣；標準儲備液 分別準確稱取6種揮發(fā)性苯系物0.05g加入50.00g無苯精煉大豆色拉油中，渦漩混合器30s混勻，配制成濃度為1000μg/g混合標準儲備液，臨用時用無苯精煉大豆色拉油稀釋為20μg/g的標準工作混合液。

7890A/5975C氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 配有電子轟擊離子源（EI源），美國Agilent公司；Haake V26恒溫水浴 美國Thermo公司；250μL手動氣密進樣針 瑞士Hamilton；20mL頂空瓶 配灰色丁基橡膠塞和銀色鋁蓋封蓋器，Agilent。

1.2 分析條件

1.2.1 色譜條件 HP-INNOWAX（60m×0.32mm，0.25μm）毛細管色譜柱；柱溫箱程序升溫：50℃保持4min，以3℃/min升溫至80℃，保持3min，20℃/min升溫至150℃，保持1min；進樣口溫度：180℃；載氣及流速：高純氦氣，純度≥99.999%，1mL/min；進樣方式：分流進樣，分流比10∶1，傳輸線溫度：230℃。

1.2.2 質譜條件 電離方式：電子轟擊（EI）；電離能量：70eV；四級桿溫度：150℃；離子源溫度：230℃；檢測方式：選擇離子監(jiān)測模式（SIM）；溶劑延遲：5min；監(jiān)測離子及豐度比見表1。

表1 6種揮發(fā)性苯系物保留時間、監(jiān)測離子及豐度比Table 1 Retention time，monitoring ion and abundance ratio of 6 kinds of volatile benzene

1.3 實驗方法

準確稱取5.00g植物油試樣于20mL頂空瓶中，蓋上灰色丁基橡膠塞（安捷倫）和銀色鋁蓋，用封蓋器封緊。將稱有樣品的頂空瓶置于溫度為（80±1）℃恒溫水浴中，恒溫加熱30min，用手動氣密進樣針抽取100μL頂部氣體進樣，按1.2儀器條件測定。

2 結果與討論

2.1 加熱平衡溫度

根據(jù)6種揮發(fā)性苯系物沸點、易揮發(fā)等特點，綜合考慮植物油中揮發(fā)物，選擇在50、60、70、80、90、100℃條件下進行實驗，平衡時間30min，根據(jù)不同溫度條件下各組分的回收率繪制溫度-回收率曲線，由于二甲苯的三種異構體的揮發(fā)特性基本相同，不同溫度條件下的回收率變化趨勢也大致相同，因此以間二甲苯為代表進行分析討論。從圖1可以看出，當溫度在70℃條件下，苯、甲苯達到平衡，乙苯和二甲苯不能達到平衡，當溫度達到80℃以上時各組分均達到平衡，在90℃和100℃條件下乙苯、二甲苯的檢出量并未明顯提高，但由于溫度升高，植物油中揮發(fā)物也增多，故選擇80℃作為平衡溫度。

圖1 4種苯系物溫度-回收率曲線Fig.1 Temperature and recorvery rate curve of four kinds benzenes

2.2 加熱平衡時間

平衡溫度為80℃時，選擇15、20、25、30、35min進行實驗，結果表明苯和甲苯在20min達到平衡，乙苯在25min時達到平衡，二甲苯在30min時達到平衡（如圖2），因此選擇30min為平衡時間。

圖2 4種苯系物時間-回收率曲線Fig.2 Time and recorvery rate curve of four kinds benzenes

2.3 色譜柱選擇

研究了HP-5ms（30m×0.25mm，0.25μm）和HPINNOWAX（60m×0.32mm，0.25μm）兩種不同色譜柱對六種目標化合物的檢測效果（圖3）。由于HP-INNOWAX柱為極性柱能有效分離二甲苯不同異構體，而HP-5ms柱為非極性柱對分子量相同且沸點相近的二甲苯異構體不能有效分離。結果表明（圖3）HP-5ms（30m× 0.25mm，0.25μm）柱能夠分離除對二甲苯和間二甲苯外的其他所有目標化合物，基線穩(wěn)定，噪聲低，但對基質中部分揮發(fā)性雜質不能和苯、甲苯完全分離，干擾測定；HP-INNOWAX（60m×0.32mm，0.25μm）柱能完全分離所有目標化合物，基線穩(wěn)定，噪聲低，基質中揮發(fā)物對目標物的測定無干擾。

2.4 線性范圍、檢出限

分別準確稱取0.0250、0.0500、0.1250、0.2500、0.5000g的標準工作混合液（20μg/g）用無苯精煉大豆色拉油稀釋至5g，渦漩混合器30s混勻，分別配制成濃度為0.100、0.200、0.500、1.000、2.000、5.00μg/g的標準系列，按1.3方法進行測定，每個濃度測定3次，以待測組分峰面積對質量濃度進行線性回歸。從表2數(shù)據(jù)可以看出6種揮發(fā)性苯系物線性關系良好，線性相關系數(shù)r2為0.9910～0.9996。根據(jù)3倍信噪比計算6種目標化合物方法檢出限，方法檢出限：苯為0.006μg/g、甲苯為0.012μg/g，乙苯0.015μg/g、對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯0.03μg/g（結果詳見表2）。

圖3 兩種不同色譜柱對6種揮發(fā)性苯系物分離總離子流圖Fig.3 Total ion chromatogram of two different chromatographic column isolated from 6 kinds of volatile benzene series compounds

2.5 回收率及精密度

無苯精煉大豆色拉油中添加六種目標化合物，添加3個濃度水平，分別為0.1、0.2、0.5μg/g，按1.3方法測定，實驗結果詳見表2，結果表明方法回收率為79.46%～103.38%，RSD=2.34%～8.76%（n=6）。

2.6 樣品檢測

分別采用本法檢測12個含甲苯、乙苯、對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯毛菜籽油和毛豆油（各6個）陽性樣品（查航運記錄，該輪在裝載植物油前有裝載芳烴記錄），檢測結果見表3，RSD=1.17%～11.23%（n=3）。

3 結論

本文建立的植物油中6種揮發(fā)性苯系物的靜態(tài)頂空氣相色譜-質譜測定方法采用頂空方法，省去繁瑣的樣品前處理過程，大大降低了樣品基質干擾，采用HP-INNOWAX極性柱能對二甲苯的三種異構體有效分離，采用MS檢測器，提高了檢測靈敏度，方法精確度和穩(wěn)定性良好，測定結果準確可靠，能滿足植物油中的6種揮發(fā)性苯系物的準確測定。

[1]Manahan S E.Fundamentals of Environmental Chemistry[M]. 5th Edition Chelsea MI：Lewis Publishers，1993：373-378.

[2]夏雪艷，朱冬紅，張洪林.液-液萃取毛細管柱氣相色譜法測定水體中苯系物[J].西南給排水，2008，30（5）：47-48.

[3]中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產品安全所.GB/T 5750-0818.2-2006生活飲用水檢驗方法有機物指標[S].北京：中國標準出版社，2007.

[4]熊雙喜，鐘愛國.土壤中苯的超聲波提取及其快速檢測[J].湘潭大學自然科學學報，2002，24（4）：52-53.

[5]李平，張涌飛.淺談氣相色譜法測定污水中苯系物[J].科學之友，2010（5）：24-25.

[6]張娟，王永花，孫成.固相微萃取-氣相色譜法測定空氣樣品中的苯系物[J].分析科學學報，2010，26（8）：379-382.

[7]Tales Kr?mer Alkalde，Maria do Carmo Ruaro Peralba，Claudia Alcaraz Zini，et al.Quantitative analysis of benzene，toluene，and xylenes in urine by means ofheadspace solid-phase microextraction[J].Journal of Chromatography A，Issues 1-2，2004，1027：37-40.

[8]魏恩棋，李利榮，王艷麗，等.頂空-固相微萃取-氣相色譜法測定水體中痕量苯系物[J].城市環(huán)境與城市生態(tài)，2010，23（3）：41-43.

表2 6種揮發(fā)性苯系物線性關系*、平均回收率R（%）、精密度（RSD，n=6）和檢出限（LOD）Table 2 6 kinds of volatile benzene series linear relationship，the average recovery rate R（%），precision（RSD，n=6）and LOD

表3 植物油樣品中6種揮發(fā)性苯系物檢測結果Table 3 Detection resutts of 6 volatile benzenes in regetable oil sample

[9]吳宇峰，崔永勝，李利榮，等.正己烷萃取-頂空氣相色譜法測定乳膠漆中苯系物含量[J].理化檢驗-化學分冊，2008，44（6）：339-341.

[10]何桂英.吹掃捕集與氣相色譜-質譜聯(lián)用測定水體中的芳烴化合物[J].光譜實驗室，2005，22（3）：502-505.

[11]張偉亞，李英，劉麗，等.頂空氣質聯(lián)用法測定涂料中12種鹵代烴和苯系物[J].分析化學研究簡報，2003，31（2）：212-216.

[12]張占恩，羅三姍，張麗君，等.頂空液相微萃取-GC/MS法測定土壤中的苯系物[J].現(xiàn)代科學儀器，2010（3）：64-67.

[13]魯炳聞，韓春媚，周友亞，等.土壤中苯系物的頂空氣相色譜-質譜聯(lián)用測定方法研究[J].農業(yè)環(huán)境科學學報，2010，29（4）：812-816.

[14]劉英莉，高紅霞，閻紅，等.造紙廠廢水灌溉農田土壤中有機污染物的GC/MS分析[J].現(xiàn)代預防醫(yī)學，2008，35（17）：3276-3277.

[15]Stefania Vichi，Lorena Pizzale，Lanfranco S，et al.Simultaneous determination of volatile and semi-volatile aromatic hydrocarbons in virgin olive oil by headspace solid-phase microextraction coupled to gas chromatography/mass spectrometry[J].Journal of Chromatography A，Issues 1-2，2005，1090：146-154.

Determination of 6 kinds of volatile benzene in vegetable oil by headspace GC-MS

SUN Wei-hua，MA Hui，LI Quan，MENG Wen-jing，GU Bei-bei
（Taizhou Entry-Exit Inspection Quarantine Bureau，Taizhou 225300，China）

A method was developed for quantitative determination of 6 volatile benzenes in vegetable oil.Sample of vegetable oil was counterpoised for 30min in 80℃.Gas of headspace was determined by GC-MS.Column was risen by temperature programmed（TP）.The analytes were separated on a HP-INNOWAX column.The separated compounds were ionized by EI，analyzed in selective ion monitoring（SIM）mode and quantified using the external standard method.The calibration curves were linear in the range of 0.1～5μg/g with the correlation coefficients（r2）of 0.9910～0.9996.The methodological limits detection（S/N=3）of benzene was 0.006μg/g，toluene was 0.012μg/g，ethanol was 0.015μg/g，and xylenes was 0.03μg/g.The recoveries was 79.46%～103.38%with the relative standard deviations（RSD%）of 2.34%～8.76%（n=6）at the spiked levels of 0.1～0.5μg/g.

volatile benzenes；headspace；vegetable oil；GC-MS

TS207.3

A

1002-0306（2012）05-0337-04

2011－04－06

孫衛(wèi)華（1971-），男，本科，研究方向：食品安全分析。