■彭志通 唐國(guó)志 郝燕娟 葉竹林 李 豐
(廣州匯標(biāo)檢測(cè)技術(shù)中心,廣東廣州510300)
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GC-MS法快速測(cè)定飼料用油脂中16種多環(huán)芳烴
■彭志通唐國(guó)志郝燕娟葉竹林李豐
(廣州匯標(biāo)檢測(cè)技術(shù)中心,廣東廣州510300)
摘要:研究旨在建立一種快速測(cè)定飼料用油脂中16種多環(huán)芳烴的方法,為飼料用油脂的質(zhì)量控制提供檢測(cè)依據(jù)。樣品采用乙腈-丙酮溶液(v/v=1?1)提取,以固相萃取小柱凈化,GC-MS外標(biāo)法定量,考察方法線性、精密度、回收率和定量限。該方法在0.05~2.0 mg/l范圍內(nèi)有較好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均不低于0.999 1。以混合油空白樣品為基質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn),方法定量限為0.010~0.037 mg/kg,3個(gè)濃度水平的加標(biāo)回收率在89.2%~108.6%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在0.2%~9.9%之間。該方法準(zhǔn)確、前處理快速,適合大批量飼料用油脂中多環(huán)芳烴殘留量的檢測(cè)。
關(guān)鍵詞:飼料用油脂;16種多環(huán)芳烴;GC-MS;混合油
在飼料中添加油脂,不僅可以增加飼料的營(yíng)養(yǎng)功能,而且有助于改善飼料的物理性質(zhì)、提高飼料的效率[1]?,F(xiàn)在飼料中添加的油脂可分為動(dòng)物性油脂、植物性油脂和混合油脂,動(dòng)植物油脂主要從一些品質(zhì)低劣的豆油、豬油中選擇,混合油脂是利用餐飲業(yè)及食品工業(yè)用后的廢棄食用油脂經(jīng)一系列精煉工藝制成的。由于市場(chǎng)利益驅(qū)使、監(jiān)管不到位等影響,飼料用油脂存在很大的安全隱患,多環(huán)芳烴、重金屬、脂溶性有機(jī)物等有害物質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)增大[2]。其中多環(huán)芳烴是指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán),以線狀、角狀或簇狀排列的稠環(huán)型化合物,是世界公認(rèn)的持久性、難降解、半揮發(fā)性有機(jī)化合物,具有致癌、致畸、致突變等危害[3]。因此,建立一種飼料用油脂中多環(huán)芳烴的測(cè)定方法,監(jiān)控飼料用油脂的質(zhì)量安全具有非常積極的作用。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[4-5],油脂中主要采用HPLC、GC-MS、GCMS/MS方法檢測(cè)16種多環(huán)芳烴含量,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6-7]也只是用HPLC和GC-MS方法對(duì)動(dòng)植物油脂進(jìn)行檢測(cè)。沒(méi)有專門的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)方法對(duì)飼料用油脂中多環(huán)芳烴含量進(jìn)行檢測(cè),本研究旨在建立一種快速測(cè)定飼料用油脂中16種多環(huán)芳烴的方法,為飼料用油脂的質(zhì)量控制提供檢測(cè)依據(jù)。優(yōu)化提取、凈化方法,采用有機(jī)溶劑提取、固相萃取小柱凈化油脂中的多環(huán)芳烴,運(yùn)用GC-MS測(cè)定樣品中16種多環(huán)芳烴的含量,同時(shí)考察檢測(cè)方法的穩(wěn)定性、精密度、準(zhǔn)確性、定量限等技術(shù)特性,建立一種快速、準(zhǔn)確檢測(cè)飼料用油脂中16種多環(huán)芳烴含量的方法。
1.1實(shí)驗(yàn)材料與主要儀器
飼料用油脂(豆油、豬油、混合油)為市面購(gòu)買;16種多環(huán)芳烴混標(biāo)(2 000 mg/l,Supelco);乙腈(Merck)、甲醇(Merck)、環(huán)己烷(Merck)、二氯甲烷(Merck)、丙酮(Merck)、乙酸乙酯(Merck);純凈水(實(shí)驗(yàn)室自制);其他試劑均為分析純。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:賽默飛世爾科技,Trace 1300 ISQ QD300;渦旋混合器;氮吹儀;固相萃取小柱(6 cc/g,Wates);電子天平(EL104,梅特勒)。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
吸取0.5 ml 16種多環(huán)芳烴混標(biāo),用乙酸乙酯-環(huán)己烷(1?1)溶液定容到100 ml,得到10 mg/l的儲(chǔ)備液,于-20℃避光保存。再吸取適量?jī)?chǔ)備液(10 mg/l),用乙酸乙酯-環(huán)己烷(1?1)溶液配制成濃度為:0.05、0.1、0.2、1.0、2.0 mg/l的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.2.2儀器條件
色譜條件:載氣:高純氦氣,恒壓模式(135 kPa);進(jìn)樣口溫度:280℃;柱溫程序:初始溫度70℃,保持2.0 min,以25℃/min的速率,升溫到150℃,以3℃/min的速率,升溫到200℃,再以8℃/min的速率,升溫到280℃,保持10.0 min;進(jìn)樣量:1 μl。
質(zhì)譜條件:離子源溫度:150℃,四級(jí)桿溫度:230℃,色譜-質(zhì)譜接口溫度:280℃;溶劑延遲:5 min;離子化方式:EI;電子能量:70 eV;調(diào)諧方式:選擇離子。
1.2.3樣品處理
提?。壕_稱取2.00 g樣品,放入10 ml離心管中,加入5 ml乙腈-丙酮混合溶液(v/v=1?1),渦旋30 s,超聲5 min,離心10 min(4 000 r/min),吸出上清液置于10 ml玻璃管。重復(fù)上述步驟2次,合并提取液,氮吹至2 ml,待用。
凈化:取固相萃取小柱(6 cc/g,Wates),依次用15 ml二氯甲烷和15 ml環(huán)己烷活化,將1.2.3節(jié)提取溶液過(guò)柱,同時(shí)收集,用5 ml環(huán)己烷-二氯甲烷混合液(v/v=2?1)混合液洗脫2次,氮吹近干,用乙酸乙酯-環(huán)己烷(v/v=1?1)定容至1 ml,過(guò)針頭濾膜,上機(jī)測(cè)試。
1.2.4方法學(xué)研究
標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立:取1.2.1節(jié)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液按1.2.2節(jié)儀器條件上機(jī)測(cè)試,SIM定量,以待測(cè)物濃度為橫坐標(biāo)、各物質(zhì)定量離子響應(yīng)值為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。
檢出限:混合油空白樣品添加相當(dāng)于曲線最低點(diǎn)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,制備10個(gè)低點(diǎn)加標(biāo)樣品,測(cè)試結(jié)果,以10個(gè)結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為方法檢出限、10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為方法定量限。
回收率和精密度:混合油空白樣品添加相當(dāng)于20、100、200 μg/kg的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,分3水平、6平行進(jìn)行加標(biāo)測(cè)試,計(jì)算方法回收率和精密度。
樣品測(cè)定:取飼料用豆油、飼料用豬油、飼料用混合油適量,按1.2.3節(jié)處理,分別測(cè)定兩個(gè)平行樣。
2.1儀器條件的選擇
2.1.1氣相色譜條件
進(jìn)樣口溫度、進(jìn)樣方式、進(jìn)樣口清潔程度等氣相色譜因素對(duì)多環(huán)芳烴峰形、靈敏度和響應(yīng)值有很大影響。試驗(yàn)中,進(jìn)樣口溫度從220℃到300℃時(shí),多環(huán)芳烴靈敏度逐漸增高,但溫度過(guò)高會(huì)帶入較多的易揮發(fā)雜質(zhì),不易定性。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)進(jìn)樣口溫度為280℃時(shí),各組分響應(yīng)值和靈敏度最好。不分流進(jìn)樣方式有利于提高目標(biāo)物進(jìn)樣量,提高靈敏度。柱溫采用程序升溫有利于16種多環(huán)芳烴的有效分離。因此,本實(shí)驗(yàn)采用進(jìn)樣口溫度為280℃的不分流進(jìn)樣,柱溫采用程序升溫。
2.1.2質(zhì)譜條件
取1.2.1節(jié)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在45~400 amu范圍內(nèi)進(jìn)行全掃描,確定好各組分的保留時(shí)間和特征離子,采用選擇離子檢測(cè)模式,各掃描時(shí)段內(nèi)掃描1~ 3種組分。16種多環(huán)芳烴的保留時(shí)間、定量和定性離子見表1。標(biāo)準(zhǔn)出峰順序和圖譜見圖1。
表1 16種多環(huán)芳烴的保留時(shí)間、定量離子、定性離子
2.2提取和凈化條件優(yōu)化
相對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6]GB/T 23213-2008《植物油中多環(huán)芳烴的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》,本研究減小了取樣量,提取方式改為渦旋30 s、超聲5 min,凈化改用固相萃取小柱。添加0.025 mg/kg的加標(biāo)量考察優(yōu)化條件,回收率符合要求,提高了提取凈化效率。
2.3方法線性范圍和定量限
取1.2.1節(jié)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液按1.2.2節(jié)儀器條件對(duì)每個(gè)濃度水平分別測(cè)試,以待測(cè)物濃度為橫坐標(biāo)、以各物質(zhì)定量離子響應(yīng)值為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程、線性相關(guān)系數(shù)見表2。由于飼料用混合油在飼料用油脂中所占比例比較大,而且混合油的基質(zhì)成分比較復(fù)雜,具有代表性,因此本研究以混合油空白樣作為基質(zhì)加標(biāo)考察方法檢出限。取10份混合油空白樣品,添加相當(dāng)于0.025 mg/kg的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,上機(jī)測(cè)試結(jié)果,以10個(gè)結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為方法檢出限、10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為方法定量限,結(jié)果見表2。結(jié)果表明,16種多環(huán)芳烴在0.05~2.0 mg/l范圍內(nèi)有較好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均不低于0.999 1,方法定量限為0.010~0.037 mg/kg。
表2 16種多環(huán)芳烴的線性方程、線性范圍、相關(guān)系數(shù)和定量限
2.4方法的回收率和精密度
取3份混合油空白樣品,分別添加相當(dāng)于0.025、0.1、1.0 mg/kg的低、中、高濃度點(diǎn)的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在1.2.2節(jié)儀器條件下,分別測(cè)定3個(gè)平行樣,計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表3。由表3可知,樣品中三種濃度的加標(biāo)回收率在89.2%~108.6%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在0.2%~9.9%之間,表明方法的準(zhǔn)確度和精密度較好,符合殘留分析要求。
表3 16種多環(huán)芳烴的加標(biāo)回收和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差
2.5樣品測(cè)定
采用本研究所建立的方法測(cè)定市售的3種飼料用油脂中多環(huán)芳烴殘留量,樣品結(jié)果見表4。結(jié)果表明,飼料用混合油中多環(huán)芳烴檢出率和含量比較高,可能和混合油的制作工藝有關(guān),豬油和豆油也檢出含有個(gè)別多環(huán)芳烴物質(zhì)。
表4 樣品分析結(jié)果
本研究用乙腈-丙酮溶液(v/v=1?1)提取,以固相萃取小柱凈化,GC-MS外標(biāo)法定量,建立一種飼料用油脂中16種多環(huán)芳烴殘留量的快速檢測(cè)方法,曲線線性較好、精密度高、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、前處理快速,適合大批量飼料用油脂中多環(huán)芳烴殘留量的檢測(cè),為飼料用油脂質(zhì)量控制提供了快速檢測(cè)依據(jù)。
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(編輯:文奇男,wenqinan@sohu.com)
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Rapid determination of 16 kinds of polycyclic aromatic hydrocarbons in feed oil by GC-MS
Peng Zhitong, Tang Guozhi, Hao Yanjuan, Ye Zhulin, Li Feng
Abstract:This study aimed to establish a rapid determination of oil feed 16 PAHs approach for feed control provides quality grease with a basis of detection. Sample with acetonitrile-acetone solution (v/v= 1?1) extraction, solid phase extraction column purification, GC-MS external standard, inspection meth?od linearity, precision, recovery, and limit of quantification. This method has a good linear relationship within 0.05~2.0 mg/l range, the correlation coefficients were not less than 0.9991. Oil mixed matrix blank samples were spiked experiments quantitative limit of 0.010~0.037 mg/kg, three concentrations recoveries between 89.2%~108.6% and relative standard deviation (RSD) between 0.2%~9.9%. The method is accurate, rapid pre-treatment, for high-volume feed of PAHs in oil residues detected.
Key words:feed fat;16 kinds of polycyclic aromatic hydrocarbons;GC-MS;mixed oil
基金項(xiàng)目:廣東省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目,粵科規(guī)財(cái)字[2014] 116號(hào)
收稿日期:2015-11-03
通訊作者:李豐,工程師。
作者簡(jiǎn)介:彭志通,工程師,主要從事飼料、農(nóng)產(chǎn)品、食品檢測(cè)方法的研究。
中圖分類號(hào):S816.17
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1001-991X(2016)01-0053-04
doi:10.13302/j.cnki.fi.2016.01.012