趙建勇，范莉梅，任水英

(中國農(nóng)副產(chǎn)品檢測中心(新疆)，新疆　烏魯木齊　830011)

?

油脂中多環(huán)芳烴檢測前處理方法研究進展

趙建勇，范莉梅，任水英

(中國農(nóng)副產(chǎn)品檢測中心(新疆)，新疆烏魯木齊830011)

綜述了動植物油脂中多環(huán)芳烴分析中常用的前處理方法，傳統(tǒng)的樣品前處理方法包括提取(液液萃取、咖啡因絡(luò)合提取、皂化提取)、凈化(柱色譜凈化、薄層色譜凈化、固相萃取凈化)，步驟繁瑣，費時費力，消耗溶劑多，因此新引入的凝膠色譜凈化(GPC)系統(tǒng)及超臨界萃取得到了快速的發(fā)展，兩者均將提取、凈化二合一，具有良好的應用前景。

動植物油脂；多環(huán)芳烴；前處理方法

多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)，是一類強致癌物質(zhì)，同時還有致畸性、致突變性[1]，主要來源于有機化合物的不完全燃燒和一些地質(zhì)化學過程[2]。高溫下，有機化合物裂解成小的不穩(wěn)定的碎片，主要是自由基，重新結(jié)合成相對穩(wěn)定的多環(huán)芳烴。由于多環(huán)芳烴在環(huán)境中分布廣泛及其脂溶性好，食用動植物油脂中也被嚴重污染，有研究證實，通過油脂的攝入是人體攝入多環(huán)芳烴最主要的途徑[3]。因此，動植物油脂中多環(huán)芳烴的檢測有著重要的意義。

目前，油脂中多環(huán)芳烴的檢測主要采用液相色譜(配有紫外-可見檢測器[4]或熒光檢測器[5])和氣相色譜法(配有火焰離子化檢測[6]器或質(zhì)譜檢測器[7])，由于油脂中含有大量的飽和、不飽和脂肪酸，若分離凈化效果不好，不但影響分析結(jié)果，也給分析色譜柱造成不可修復的損壞，因此多環(huán)芳烴的檢測前處理方法一直備受研究者的關(guān)注。傳統(tǒng)的多環(huán)芳烴的檢測中，前處理方法主要包括提取、凈化兩個步驟。

1　提　取

將多環(huán)芳烴選擇性地從樣品中提取出來，是動植物油脂中多環(huán)芳烴檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。常用的傳統(tǒng)方法有：液液分離，咖啡因絡(luò)合提取及皂化提取。

液液萃取法：將樣品溶解在有機試劑如環(huán)己烷中，多環(huán)芳烴采用二甲基甲酰胺(DMF)(DMF:H2O=9:1)[8]或二甲基亞砜(DMSO)萃取，大部分脂類物質(zhì)(主要由甘油三酯組成)仍停留在有機相中。為了改變PAHs在兩相中的分配系數(shù)，并將PAHs重新溶解進易揮發(fā)的環(huán)己烷中，提取液采用水稀釋，這個過程可將殘留物的質(zhì)量減少為原來的10%。

咖啡因絡(luò)合提取法[9]：一些研究者利用多環(huán)芳烴可以和咖啡因形成絡(luò)合物這一現(xiàn)象，提出了一種相對快速的檢測油脂中多環(huán)芳烴的方法：將樣品溶解在環(huán)己烷中，劇烈振蕩，用咖啡因-甲酸溶液提取多環(huán)芳烴。用2%NaCl水溶液解離后，再用環(huán)己烷提取。

皂化提取法[10]：皂化法可將PAH組分富集到一個較大的濃度。油脂樣品可通過KOH的乙醇溶液在回流條件下皂化，但至少需要40 min的時間。一些研究者指出，苛刻的堿液處理條件可能會對穩(wěn)定的多環(huán)芳烴產(chǎn)生影響。

Moret比較了皂化、咖啡因絡(luò)合、液液萃取三種提取方法在檢測橄欖油樣品中多環(huán)芳烴的提取效率。橄欖油中角鯊烯含量較高，占不皂化物的50%，并可與多環(huán)芳烴同時從小柱上流出，尤其對分子量較大的多環(huán)芳烴產(chǎn)生干擾。結(jié)果表明：三種方法在純化效率及除去角鯊烯的能力方面均有差別。其中，皂化法角鯊烯殘留嚴重，需另加凈化步驟；液液萃取法具有較好的凈化能力，角鯊烯殘留量較少。

2　凈　化

上文提到的提取方法中，提取液中除含有多環(huán)芳烴外，都不可避免地含有大量的干擾物質(zhì)，因此在進行儀器分析之前需要進一步凈化。常用的凈化方法有薄層色譜和柱色譜及固相萃取法。

柱色譜中，采用不同的物質(zhì)如硅膠、鋁、沸石、羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)等進行填柱。其中，15%水滅活的硅膠柱應用最廣泛，既可單獨使用，也可與其它填料柱結(jié)合使用。上樣后，凈化柱采用環(huán)己烷洗脫，第一部分流出組分包含更多的非極性物質(zhì)(烷烴)，多環(huán)芳烴類組分被收集；有色物質(zhì)及極性更強的物質(zhì)殘留在凈化柱上。這種凈化柱的制備費時。溶劑消耗量大，結(jié)果重復性差。

一些研究者評價了采用SPE硅膠柱代替自充填硅膠柱的凈化效果，油脂加標樣品結(jié)果顯示：兩種凈化柱檢測結(jié)果相似，但SPE柱得到的回收率較高，RSDs較??；更重要的是，SPE柱節(jié)約時間和溶劑。

3　新引入的樣品前處理方法

GPC凈化系統(tǒng)原理為體積排阻色譜，可根據(jù)樣品中各組分分子質(zhì)量的不同將其分離，分子質(zhì)量大的組分先流出，分子質(zhì)量越小的組分越容易被凝膠顆粒中的孔洞所阻滯，流出越慢。GPC被作為前處理方法使用后，被廣泛應用于油脂中各組分的檢測。Sánchez等[11]用GPC凈化橄欖油脂樣品，建立了同時檢測油脂中26種農(nóng)藥GC-MS/MS方法，該方法靈敏度高，應用性好。Qian等[12]建立了GPC-GC-MS/MS法檢測植物油脂中玉米赤霉烯酮及其5種衍生物，結(jié)果表明，該方法簡單、方便且靈敏度高。Niu等[13]建立了同時檢測植物油中雙酚A、辛基酚、壬基酚的GPC-GC-MS/MS檢測方法，結(jié)果表明該方法回收率高、重復性好、操作簡單。由于油脂中主要成分甘油三酯的分子量一般在800～1000之間，遠遠大于多環(huán)芳烴的相對分子質(zhì)量，因此可用GPC前處理系統(tǒng)將多環(huán)芳烴從甘油三酯等基質(zhì)中分離出來。Nerin等[4]采用GPC系統(tǒng)提取，建立了工業(yè)費油中16種多環(huán)芳烴的HPLC-UV檢測方法，凈化效果好，回收率高；

近年來，超臨界萃取逐漸被認可，可作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溶劑萃取方法。超臨界萃取深受歡迎主要是因為該方法可以選擇性提取，無需進一步凈化。眾所周知，SFE的選擇性提取及凈化取決于待測組分的極性范圍。超臨界CO2不但可溶解多環(huán)芳烴同時也可溶解樣品。一些研究者推出了一種SFE提取、GC-MS定量的檢測多環(huán)芳烴的方法：在樣品中加入C18吸附劑并一起放入超臨界室內(nèi)，脂類物質(zhì)則保留在C18微球上，該方法回收率在94%～100%內(nèi)。Lage Yusty等[14]以SFE為分離凈化技術(shù)，建立了植物油中8種多環(huán)芳烴HPLC-FLD檢測方法，該方法簡單、安全，可用于植物油中多環(huán)芳烴的安全評價；Han等[15]以多壁碳納米管為吸附劑，采用SFE-GC-MS法分離檢測了16種代表性的多環(huán)芳烴和15種典型的氮基、氧基、烷基衍生物。

GPC凈化系統(tǒng)及超臨界萃取法可將萃取、凈化結(jié)合起來，方法簡單快速，易于操作，回收率高、重復性好，可能成為前處理方法的主要趨勢，有著良好的應用前景。

4　結(jié)　語

食用動植物油脂中的多環(huán)芳烴分析方法中，傳統(tǒng)的樣品前處理方法已不能滿足快速檢測的需要。液液萃取，尤其是易乳化的樣品，重復性較差。另外，凈化方法消耗溶劑多，用時較長，為此，為了實現(xiàn)較低的檢出限，需將提取液濃縮，然而，也將雜質(zhì)進行了濃縮。

[1]Wu S,Yu W.Liquid-liquid extraction of polycyclic aromatic hydrocarbons in four different edible oils from China[J].Food chemistry,2012,134(1):597-601.

[2]Purcaro G,Picardo M,Barp L,et al.Direct-immersion solid-phase microextraction coupled to fast gas chromatography mass spectrometry as a purification step for polycyclic aromatic hydrocarbons determination in olive oil[J].Journal of chromatography A,2013,1307:166-171.

[3]Wang J H,Guo C.Ultrasonication extraction and gel permeation chromatography clean-up for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in edible oil by an isotope dilution gas chromatography-mass spectrometry[J].Journal of chromatography A,2010,1217(28):4732-4737.

[4]Nerin C,Domeno C.Determination of polyaromatic hydrocarbons and some related compounds in industrial waste oils by GPC-HPLC-UV[J].The Analyst,1998,124:67-70.

[5]Nieva-Cano M J,Rubio-Barroso S,Santos-Delgado M J.Determination of PAH in food samples by HPLC with fluorimetric detection following sonication extraction without sample clean-up.The Analyst 2001,126(8):1326-1331.

[6]Olatunji O S,Fatoki O S,Opeolu B O,et al.Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons[PAHs] in processed meat products using gas chromatography -flame ionization detector.Food Chemistry,2014,156:296-300.

[7]Chung S W C,Lau J S Y.Single laboratory validation of an environmentally friendly single extraction and cleanup method for quantitative determination of four priority polycyclic aromatic hydrocarbons in edible oils and fats[J].Anal.Methods,2015,7(18):7631-7638.

[8]Rojo Camargo M C,Antoniolli P R,Vicente E.Evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbons content in different stages of soybean oils processing[J].Food chemistry,2012,135(3):937-942.

[11]Sánchez A G,Martos N R,Ballesteros E.Multiresidue analysis of pesticides in olive oil by gel permeation chromatography followed by gas chromatography-tandem mass-spectrometric determination[J].Analytica Chimica Acta,2006,558(1-2):53-61.

[12]Qian M,Zhang H,Wu L,et al.Simultaneous determination of zearalenone and its derivatives in edible vegetable oil by gel permeation chromatography and gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry[J].Food Chemistry,2015,166:23-28.

[13]Niu Y,Zhang J,Wu Y,et al.Simultaneous determination of bisphenol A and alkylphenol in plant oil by gel permeation chromatography and isotopic dilution liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J].Journal of chromatography A,2011,1218(31):5248-5253.

[14]Lage Yusty M A,Cortizo Davina J L.Supercritical fluid extraction and high-performance liquid chromatography-fluorescence detection method for polycyclic aromatic hydrocarbons investigation in vegetable oil[J].Food Control,2005,16(1):59-64.

[15]Han Y,Ren L,Xu K,et al.Supercritical fluid extraction with carbon nanotubes as a solid collection trap for the analysis of polycyclic aromatic hydrocarbons and their derivatives[J].Journal of chromatography A,2015,1395:1-6.

Development of Sample Preparation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Edible Fats and Oils

ZHAO Jian-yong,FAN Li-mei,REN Shui-ying

(National Quality Supervision Test Center of Agricultural Byproducts (Xinjiang),Xinjiang Urumqi 830004,China)

The sample preparation of analytical methods for polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) determination in oils and fats was reviewed.Traditional sample preparation relied on tedious,time-consuming procedures.They generally consisted of an extraction step (liquid-liquid partition,caffeine complexation,saponification) followed by one or more purification procedures (column chromatography,thin-layer chromatography,solid-phase extraction).Therefore,the new introduced gel permeation chromatography (GPC) system and supercritical fluid extraction (SFE) were developed rapidly.The two methods allow performing both extraction and clean-up in one combined step and have a promising application.

oils and fats; polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH); sample preparation method

趙建勇(1973-)，男，工程師，主要從事食品檢測工作。

TS207.3

A

1001-9677(2016)011-0042-03