劉伶俐,伍遠(yuǎn)安,洪 波,李傳武,劉 麗,肖 維,李小玲,陳湘藝,黃向榮
(湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所,湖南 長(zhǎng)沙410153)
苯并(a)芘簡(jiǎn)稱Bap,是多環(huán)芳烴類化合物(PAHs)的代表,具有多個(gè)同分異構(gòu)體,他的產(chǎn)生機(jī)理是由于食品中有機(jī)成分在高溫缺氧條件下裂解產(chǎn)生碳?xì)渥杂苫Y(jié)合成乙炔,最終轉(zhuǎn)化為苯并(a)芘[1]?,F(xiàn)已證實(shí)為持久性難降解有機(jī)污染物,對(duì)人類健康和環(huán)境造成極大危害,被列為廣泛關(guān)注的影響食品安全的物質(zhì)之一。因此快速、準(zhǔn)確地分析煙熏魚(yú)中苯并(a)芘殘留物是食品安全和保障人體健康的迫切需求。
煙熏魚(yú)中苯并(a)芘的測(cè)定方法還沒(méi)有執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),目前其檢測(cè)方法主要為高效液相色譜法[2]、薄層層析法[3]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[4],常用的前處理技術(shù)主要為薄層層析法[5]、Triton X-100 法[6]、微柱管法[7],而現(xiàn)有的文獻(xiàn)及方法多存在前處理時(shí)間長(zhǎng),溶劑用量大,實(shí)驗(yàn)操作繁瑣等諸多問(wèn)題。由于煙熏魚(yú)的基質(zhì)成分較為復(fù)雜,樣品處理稍有不當(dāng),極易造成試樣中的苯并(a)芘分析損失和干擾,樣品的前處理十分重要。試驗(yàn)嘗試采用全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng)凈化,利用系統(tǒng)良好的重現(xiàn)性和安全性,結(jié)合超高效液相色譜儀快速、穩(wěn)定的分析能力,制定一個(gè)適用于煙熏魚(yú)中苯并(a)芘殘留物的檢測(cè)方法。
超高效液相色譜儀配熒光檢測(cè)器:WatersACQuity,美國(guó)Waters 公司;平行蒸發(fā)器:Q-101,瑞士Buchi 公司;高速冷凍離心機(jī):Z323K,德國(guó)Hemel 公司;超聲波清洗器:KQ5200DE,昆山超聲波儀器廠;全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng):Auto clean,美國(guó)Lab Tech 公司,色譜柱填 料Bi0-Beads S-X3; 氮 吹 儀:N-EVAP, 美 國(guó)Organomation Associates 公司;色譜柱:BCH C18,美國(guó)Waters 公司;微孔濾膜:0.20μm 有機(jī)濾膜。
甲基睪酮標(biāo)準(zhǔn)品:98.5%,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心;甲醇、乙腈、環(huán)己烷、石油醚、三氯甲烷:色譜純,美國(guó)Tedia 公司;試驗(yàn)用水:≥18.2 MΩ/cm。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、中間液的配制 準(zhǔn)確稱取苯并芘標(biāo)準(zhǔn)品10.15 mg,加入少量乙腈溶解,轉(zhuǎn)移、定容至100 m L 容量瓶中,該儲(chǔ)備液濃度為100 μg/m L,避光儲(chǔ)存在4℃冰箱中。
準(zhǔn)確吸取1.00 m L 上液于100 m L 容量瓶中,乙腈定容,該中間液濃度為1.00 μg/m L,可短時(shí)間保存。
1.3.2 工作曲線溶液的配制精確吸取一定量的中間液于50 m L 容量瓶中,乙腈定容,配成質(zhì)量濃度為0.000 5、0.001 0、0.005 0、0.010 0、0.020 0 μg/m L 的標(biāo)準(zhǔn)系列。
1.3.3 液相色譜分析條件 色譜柱:BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流動(dòng)相:乙腈+水(75%+25%);流速:0.2 m L/min;熒光檢測(cè)器:激發(fā)波長(zhǎng)362 nm,發(fā)射波長(zhǎng)407 nm;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:20 μL。
1.3.4 樣品提取 準(zhǔn)確稱取樣品5.00 g 于50 m L 具塞離心管中,加入5 m L 乙腈、10 m L 1 mol/L KOH 溶液,于50℃的水浴中皂化1 h,皂化完畢后,冷卻到室溫,再加入10 m L 正己烷,渦旋震蕩提取3 m in,取出水相,然后在有機(jī)相中加入5 g 無(wú)水硫酸鈉充分混勻,液層轉(zhuǎn)入至50 m L 雞心瓶?jī)?nèi),在45℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),濃縮約2 m L 時(shí)取下雞心瓶,待凈化。
1.3.5 GPC 凈化(樣品凈化) 將雞心瓶中的液體轉(zhuǎn)移至樣品瓶中,使用二氯甲烷定容至10 m L,進(jìn)行GPC 凈化。GPC 定量環(huán)體積為5 m L,流動(dòng)相使用二氯甲烷,柱流速4.5 m L/m in,收集時(shí)間6.8 ~16.0 m in。餾分收集后氮吹濃縮至干,用乙腈溶液定容至1 m L,經(jīng)0.20 μm 的微孔濾膜過(guò)濾,供超高效液相色譜儀測(cè)定。
目前文獻(xiàn)中用作苯并(a)芘殘留物的提取劑種類繁多,利用其易溶于苯、正已烷等有機(jī)溶劑的特性,以正己烷、甲醇、乙腈為提取劑時(shí)均有一定的提取效率。此外,有研究表明苯具有更為優(yōu)越的提取效率,但考慮到苯的強(qiáng)致癌性質(zhì),出現(xiàn)的文獻(xiàn)中大都避免采用這種提取溶劑。
對(duì)于煙熏食品,苯并(a)芘不僅殘存于脂肪顆粒中,還能滲透于整個(gè)堅(jiān)實(shí)的肌肉組織中;處理煙熏魚(yú)類高油脂、高物理強(qiáng)度樣品,在采用乙腈作為提取劑,將提取出來(lái)的油脂通過(guò)KOH 進(jìn)行皂化處理,既有效地除去油脂類雜質(zhì),同時(shí)不會(huì)影響殘留物的提取效率。試驗(yàn)還采用環(huán)己烷、三氯甲烷和石油醚作為提取劑進(jìn)行樣品的處理,通過(guò)計(jì)算回收率比較相應(yīng)的提取效率,相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
表1 不同提取劑的提取效率
分別采用其他文獻(xiàn)中利用效率和作用效果最好的Folorisil SPE 小柱[8]和C18 小柱[9]作為凈化手段與本試驗(yàn)方法中所采用的凝膠凈化系統(tǒng)作對(duì)比試驗(yàn)。
弗羅里硅土是高選擇性的吸附劑,在正相條件下能夠從非極性基質(zhì)中強(qiáng)烈吸附極性分析物,對(duì)多環(huán)芳烴類化合物有較強(qiáng)的選擇吸附能力,目前在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用較多;而C18 小柱是一種更為廣泛使用的萃取小柱,但對(duì)苯并(a)芘殘留物不具備很高的選擇吸附能力和凈化作用;實(shí)驗(yàn)室嘗試使用全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng)處理提取后的試樣,并對(duì)這三種凈化途徑的樣品作超高效液相色譜進(jìn)樣分析和重現(xiàn)性(n=6)測(cè)定。發(fā)現(xiàn)經(jīng)C18 小柱處理的樣品圖譜基質(zhì)強(qiáng)度相應(yīng)最大,非目標(biāo)組分種類較多(圖1);而Folorisil 小柱選擇吸附能力與全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng)的相當(dāng),樣品的凈化效果稍差(圖2),但平行試樣的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD=8.86%)明顯高于后者(RSD=3.25%)。故實(shí)驗(yàn)采用全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng)凈化樣品提取液(圖3)。
圖1 全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng)凈化的樣品圖譜
圖2 Folorisil SPE 小柱凈化的樣品圖譜
圖3 C18 小柱凈化的樣品圖譜
食品中苯并(a)芘的熒光測(cè)定方法在檢測(cè)波長(zhǎng)選擇有多種報(bào)道,發(fā)射波長(zhǎng)主要采用400~410 nm,而激發(fā)波長(zhǎng)的選擇區(qū)間較大,在290~380 nm。例如李念念等[10]采用的激發(fā)波長(zhǎng)365 nm、檢測(cè)波長(zhǎng)410 nm,李旭華等[11]采用的激發(fā)波長(zhǎng)296 nm、檢測(cè)波長(zhǎng)404 nm,而SC/T 3041-2008 標(biāo)準(zhǔn)方法[12]采用的激發(fā)波長(zhǎng)297 nm、檢測(cè)波長(zhǎng)405 nm。
實(shí)驗(yàn)將苯并(a)芘儲(chǔ)備液用乙腈溶液溶解后,分別從樣品中測(cè)定提取其最大激發(fā)波長(zhǎng)(Ex)和發(fā)射波長(zhǎng)(Em)。發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)為407 nm,而激發(fā)波長(zhǎng)出現(xiàn)了兩處,分別為294.6 nm 和362.2 nm,采用Waters FLR 檢測(cè)器的多通道測(cè)定功能,從兩個(gè)激發(fā)波長(zhǎng)對(duì)標(biāo)液和樣品采集的分析結(jié)果來(lái)看,362 nm 作為激發(fā)波長(zhǎng)時(shí)圖譜的基線平穩(wěn),出現(xiàn)的溶劑峰(非目標(biāo)峰)種類少、相應(yīng)的響應(yīng)度小,所以選用362、407 nm分別作為本試驗(yàn)的激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng),具體提取圖譜如圖4、圖5。
圖4 最大激發(fā)波長(zhǎng)的提取
圖5 最大吸收波長(zhǎng)的提取
2.4.1 方法的線性范圍 將配成濃度為0.000 5、0.001 0、0.005 0、0.010 0、0.020 0 μg/m L 的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,按1.3.3 的色譜條件進(jìn)行UPLC 進(jìn)樣分析,以保留時(shí)間定性,以峰面積對(duì)質(zhì)量濃度繪制工作曲線,結(jié)果表明,線性范圍在0.000 5~0.020 0 μg/m L,其線性回歸方程Y=579 510 X-414 899,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 3。
2.4.2 檢出限 將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋后添加于空白樣品中,按試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定,以5 倍信噪比計(jì)算測(cè)定下限為0.5 μg/kg。
2.4.3 回收率和精密度 在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,按照實(shí)驗(yàn)方法對(duì)翹嘴鲌、小黃魚(yú)、麥穗魚(yú)三類樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),苯并(a) 芘的添加水平為1.0~50 μg/kg,每個(gè)水平作6個(gè)平行樣,各添加水平的回收率和精密度如表2。結(jié)果表明,添加濃度1.0~50 μg/kg時(shí), 回收率范圍72.2%~90.4%, 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍0.96%~8.26%。
表2 不同煙熏魚(yú)苯并(a)芘回收率和精密度
應(yīng)用本方法對(duì)市購(gòu)的翹嘴鲌、小黃魚(yú)、麥穗魚(yú)等煙熏魚(yú)進(jìn)行苯并(a)芘含量的分析測(cè)定,發(fā)現(xiàn)一例翹嘴鲌樣品中檢出苯并(a)芘,含量為1.55 μg/kg,其余樣品均未檢出苯并(a)芘。
此外,同時(shí)采用該方法為鮮活的鯉魚(yú)、草魚(yú)、對(duì)蝦等水產(chǎn)品進(jìn)行苯并(a)芘含量的測(cè)定,沒(méi)有出現(xiàn)疑似陽(yáng)性樣品,所采集分析的樣品圖譜基線平穩(wěn)、基質(zhì)峰少、添加回收樣中目標(biāo)組分無(wú)干擾、回收率高,表明該方法同樣適用于鮮活水產(chǎn)品中苯并(a)芘殘留物的測(cè)定。
煙熏食品中基質(zhì)組成頗為復(fù)雜,蛋白質(zhì)種類多樣,油脂含量豐富,熏制后的樣品肌肉組織僵硬,給前處理帶來(lái)直接影響。本實(shí)驗(yàn)采用最新的全自動(dòng)凝膠凈化系統(tǒng)凈化處理技術(shù)進(jìn)行樣品的處理,與目前常用的Florisil 固相萃取柱凈化、C18 小柱凈化的作用效果對(duì)比,具有以下特點(diǎn):①有效排除了樣品中復(fù)雜的基質(zhì)成分、無(wú)雜峰對(duì)目標(biāo)峰的干擾,得到更為干凈的色譜圖背景,譜圖峰形好。②該方法的回收率高,同時(shí)由于采用自動(dòng)處理程序致使處理好的樣品的平行性好、精密度高。③該方法前處理簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高,給實(shí)驗(yàn)室操作人員帶來(lái)更多的安全保障。實(shí)驗(yàn)證明,該法樣品預(yù)處理簡(jiǎn)單,分離效果好,明顯提高了檢測(cè)效率,且具備準(zhǔn)確性和可重復(fù)性,為一種較好的測(cè)定煙熏魚(yú)與鮮活水產(chǎn)品中苯并(a)芘殘留物的方法,符合現(xiàn)代檢測(cè)的發(fā)展需求。
此外,煙熏食品中多環(huán)芳烴類化合物在前處理器皿和檢測(cè)設(shè)備中極易殘留,建議所使用的器皿在使用前采用甲醇溶液侵泡處理,檢測(cè)設(shè)備在使用前后需進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的清洗。
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