李圣陶,龔吉軍,吳 敏,唐 靜(1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙1000;2.北海市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心,廣西北海536000;3.稻谷及副產(chǎn)物深加工國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,湖南長(zhǎng)沙1000;.廈門出入境檢驗(yàn)檢疫局科學(xué)研究院,福建廈門361026)
基于HiCapt Benzo固相萃取前處理的HPLC-FLD法檢測(cè)油茶籽油中苯并(a)芘
李圣陶1,2,龔吉軍1,3,*,吳 敏4,唐 靜1,3
(1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410004;2.北海市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心,廣西北海536000;3.稻谷及副產(chǎn)物深加工國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,湖南長(zhǎng)沙410004;4.廈門出入境檢驗(yàn)檢疫局科學(xué)研究院,福建廈門361026)
為了建立一種基于HiCapt Benzo固相萃取快速前處理的,更靈敏、準(zhǔn)確的高效液相色譜-熒光檢測(cè)法,以用于油茶籽油中苯并(a)芘的檢測(cè)。油茶籽油樣品以正己烷溶解后,用HiCapt Benzo專用固相萃取柱凈化。檢測(cè)條件為:LC-PAHs專用色譜柱;50%乙腈-50%水為流動(dòng)相,流速1.0 mL/min;熒光檢測(cè)器;外標(biāo)法定量。研究結(jié)果表明,苯并(a)芘標(biāo)準(zhǔn)曲線在0.1~200 ng/mL范圍內(nèi),線性關(guān)系好(R2=0.9993);檢測(cè)限很低(0.0213~0.0246 μg/kg)。該法用于4個(gè)油茶籽油樣品加標(biāo)檢測(cè),回收率為93.06%~104.52%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.12%~3.98%。本文所建固相萃取-高效液相色譜(帶熒光檢測(cè)器)法前處理簡(jiǎn)單,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,是油茶籽油苯并(a)芘高效檢測(cè)的適宜方法。
油茶籽油,苯并(a)芘,液相色譜,固相萃取,檢測(cè)
采用傳統(tǒng)方法制備的油茶籽油,因?yàn)橹朴瓦^(guò)程中需經(jīng)過(guò)高溫焙炒,其中可能含有一定量的苯并(a)芘[B(a)P]。B(a)P是多環(huán)芳烴(PAHs)類化合物的典型代表,具有強(qiáng)烈的致癌性[1-3]。
目前測(cè)定食用植物油中B(a)P含量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法有3種,包括熒光分光光度法(GB/T5009.27-2003)、目測(cè)比色法(GB/T5009.27-2003)和反相高效液相色譜法(GB/T22509-2008)。從操作步驟、耗時(shí)、毒害性等方面來(lái)看,3種方法均存在操作復(fù)雜、溶劑毒性大、費(fèi)時(shí)、準(zhǔn)確性差的問(wèn)題[4]。
油茶籽油基體復(fù)雜,干擾因素多,且其B(a)P含量較低難以直接測(cè)定,通常需對(duì)樣品進(jìn)行凈化和預(yù)濃縮處理,使之達(dá)到色譜分析的要求[5]。SPE前處理凈化技術(shù),具有溶劑使用量少、操作簡(jiǎn)便快速、選擇性高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),常與HPLC聯(lián)用以定量檢測(cè)食品中B(a)P[6-10]。史海良[11]采用SPE-HPLC-FLD檢測(cè)方便面中的B(a)P,具有良好的靈敏度和精密度。Yang等[12]采用SPE-HPLC法檢測(cè)了幾種食用油(不含茶油)和油脂產(chǎn)品中的B(a)P,也取得了滿意的效果。油茶籽油與其他食用油的成分有差異,與食品類的差異更大,將SPE-HPLC-FLD法用于油茶籽油中B(a)P的檢測(cè),其參數(shù)亟待探明,但迄今為止,還未見(jiàn)有關(guān)研究報(bào)道。
本文以HiCapt Benzo專用固相萃取柱對(duì)油茶籽油進(jìn)行前處理,采用LC-PAHs專用液相色譜柱,旨在建立一種簡(jiǎn)便、高效,且能精確定量檢測(cè)油茶籽油中B(a)P的HPLC-FLD法,以期為油茶籽油生產(chǎn)與市場(chǎng)監(jiān)管中B(a)P的高效檢測(cè)提供參考。
1.1 材料與儀器
壓榨油茶籽毛油、浸提油茶籽毛油、油茶籽脫酸油 在實(shí)驗(yàn)室自制;1~10號(hào)品牌市售油茶籽油 購(gòu)于沃爾瑪超市;B(a)P標(biāo)準(zhǔn)品 Dr.Ehrensterfer公司;正己烷、甲醇、乙腈、乙酸乙酯、丙酮 Tedia公司,均為色譜純(AR)。
Agilent 1200高效液相色譜儀 配熒光檢測(cè)器(FLD),美國(guó)安捷倫公司;LC-PAHs色譜柱(25 cm×4.6 mm ID,Supelcosil TM 5 μm) 美國(guó)Supeleo;固相萃取裝置(Large Volume Sample) 美國(guó)Supeleo;Vortex-Genie 2漩渦混合器 美國(guó)Scientific Industries;TurboVapò LV氮?dú)獯祾哐b置 美國(guó)Biotage;TDL-80-2B離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;HiCapt Benzo固相萃取柱 維泰克科技(武漢)有限公司;C18柱、堿性氧化鋁柱 博納艾杰爾科技;硅膠柱、弗羅里柱 德國(guó)Simon Aldrich。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備 用甲醇將l mL的B(a)P標(biāo)液稀釋成1 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用密封帶密封,貯存于4℃冰箱中待用。
1.2.2 樣品前處理
1.2.2.1 提取 稱取0.5 g油茶籽油樣品,置于50 mL聚丙烯離心管中,取3 mL正己烷溶解,渦旋1 min混均,加入2 mL超純水,再渦旋1 min,4000 r/min離心3 min,取上層溶液2 mL,待凈化。
1.2.2.2 凈化 采用12孔真空固相萃取裝置進(jìn)行樣品的凈化。包括活化、上樣、淋洗和洗脫4個(gè)步驟。活化:在固相萃取柱中依次加入5 mL丙酮、2 mL正己烷進(jìn)行活化;上樣:以1.2.2.1中的提取液上樣,上樣量2 mL,流速1 mL/min;淋洗:待上樣液完全流出后,用3 mL乙酸乙酯與正己烷的混合液[1∶4(v/v)]淋洗,淋洗液棄去,將小柱抽干;洗脫:用3 mL丙酮洗脫,流速2.0 mL/min,收集洗脫液,先于50℃下用氮吹干,再加0.5 mL甲醇渦旋溶解,定容至1 mL,裝入進(jìn)樣瓶,待分析。
1.2.3 儀器條件 檢測(cè)儀器:LC-FLD(Agilent 1200);色譜柱:LC-PAHs專用液相色譜柱(25 cm×4.6 mm ID,SupelcosilTM 5 μm);進(jìn)樣量10 μL;柱溫30℃;流動(dòng)相:50%乙腈-50%水,流速:1.0 mL/min。
檢測(cè)器:熒光檢測(cè)器,熒光條件參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 24893-2010動(dòng)植物油脂多環(huán)芳烴的測(cè)定》,時(shí)間29.20 min,激發(fā)波長(zhǎng)(Ex)270 nm,發(fā)射波長(zhǎng)(Em)324 nm。
1.2.4 B(a)P標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 使用標(biāo)準(zhǔn)貯備液依次稀釋制備0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10、50、100、200 ng/mL 10個(gè)不同濃度的B(a)P甲醇標(biāo)準(zhǔn)液,采用1.2.3的儀器條件上機(jī),以樣品的保留時(shí)間定性,以積分面積與含量比值定量,建立線性回歸方程,確定相關(guān)系數(shù)及檢出限。
1.2.5 B(a)P固相萃取柱的選擇 分別用C18柱、硅膠柱、弗羅里硅土柱、堿性氧化鋁柱以及HiCapt Benzo固相萃取柱吸附0.5 mL濃度為10 μg/L的B(a)P甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液,重復(fù)3次,采用與1.2.2中相同的方法用丙酮洗脫固相萃取柱、濃縮定容后,上機(jī)分析,以回收率反映不同固相萃取柱對(duì)B(a)P的吸附效果。
在1.2.2.1中,提取茶籽油中B(a)P用了3 mL正己烷進(jìn)行液液萃取,在1.2.2.2中凈化上樣時(shí)用了2 mL收集的萃取液,所以修正后實(shí)際回收率的計(jì)算公式為:
回收率(%)=(W1×3/2-W0×3/2)/Z×100
其中:W1為加標(biāo)樣品測(cè)定值,μg/kg;W0為空白樣品測(cè)定值,μg/kg;Z為加標(biāo)量,μg/kg。
1.2.6 固相萃取洗脫劑的選擇 分別用甲醇、乙腈、丙酮和二氯甲烷作為洗脫溶劑,以B(a)P回收率為考察指標(biāo),比較在同樣的洗脫溶劑體積下,不同洗脫劑對(duì)B(a)P的洗脫效果。
1.2.7 固相萃取洗脫劑最佳用量的確定 為考察B(a)P合適的洗脫溶劑量,在2 mL(10 μg/L)B(a)P標(biāo)準(zhǔn)工作液上樣過(guò)柱后,以5 mL優(yōu)選的洗脫劑進(jìn)行洗脫,每次加1 mL,分5次進(jìn)行。在控制洗脫速度為1 mL/min的情況下,比較使用1、2、3、4、5 mL洗脫劑進(jìn)行洗脫時(shí)B(a)P的回收率,以確定優(yōu)選洗脫劑的最佳用量(mL)。
1.2.8 不同精煉程度油茶籽油B(a)P加標(biāo)回收率測(cè)定和市售樣品的檢測(cè) 取0.50 g自制壓榨油茶籽毛油、浸提油茶籽毛油、油茶籽脫酸油和某一品牌油茶籽油樣品各6份,置于25 mL聚丙烯離心管中,在其中3份油茶籽油樣品中加入500 μL(10 μg/L)B(a)P標(biāo)
準(zhǔn)工作液,振蕩混勻,另外3份作為空白對(duì)照。經(jīng)前處理后上機(jī)檢測(cè)。
同時(shí),選擇10種不同品牌市售油茶籽油樣品,對(duì)其B(a)P含量進(jìn)行檢測(cè),每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。
1.2.9 數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2.1 B(a)P標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
B(a)P標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。由圖1可見(jiàn),在0.1~200 ng/mL范圍內(nèi),B(a)P標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=3.2051x+4.7649,相關(guān)系數(shù)R2=0.9993,檢出限為0.0213~0.0246 μg/L,明顯低于湯富斌等[13]所建方法的檢出限(0.2 μg/kg),說(shuō)明該方法對(duì)B(a)P檢測(cè)的靈敏度高。10 μg/L的B(a)P標(biāo)樣的液相色譜圖見(jiàn)圖1,B(a)P單標(biāo)檢測(cè)色譜圖見(jiàn)圖2。
圖1 苯并(a)芘標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The standard calibration curve of B(a)P standard
圖2 苯并(a)芘單標(biāo)檢測(cè)色譜圖Fig.2 Chromatogram of B(a)P standard
2.2 固相萃取柱的選擇
表1 比較不同固相柱的平均回收率(n=3)Table1 Recoveries of B(a)P of different SPE column(n=3)
分別采用C18柱、硅膠柱(Silica)、弗羅里硅土柱(Florisil)、堿性Al2O3柱以及HiCapt Benzo專用固相萃取柱對(duì)B(a)P進(jìn)行吸附,其回收率測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果表明,5種固相萃取柱對(duì)B(a)P吸附的回收率均存在顯著差異(p<0.05),說(shuō)明不同固相萃取柱對(duì)B(a)P吸附作用有明顯差異。其中HiCapt Benzo苯并芘固相萃取柱的回收率最高,達(dá)到了92.28%,C18柱的回收率次之,為88.45%,F(xiàn)lorisil柱和Silica柱的回收率則分別為85.64%和82.78%,而堿性氧化鋁柱的回收率最低,僅為53.58%。可見(jiàn),最佳固相萃取柱為HiCapt Benzo。
2.3 固相萃取洗脫劑的選擇
同樣洗脫劑體積,不同洗脫劑對(duì)B(a)P的洗脫效果見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn),采用丙酮和二氯甲烷作為洗脫劑的回收率要顯著高于以甲醇和乙腈作為洗脫劑的回收率(p<0.05),表明丙酮和二氯甲烷對(duì)B(a)P的洗脫能力較強(qiáng),但二氯甲烷洗脫劑的基質(zhì)干擾對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大,所以最終選擇丙酮作為洗脫劑。
圖3 不同洗脫劑的回收率Fig.3 Recoveries of B(a)P with different elution solvents
2.4 固相萃取洗脫劑最佳用量的確定
不同體積丙酮洗脫B(a)P的回收率見(jiàn)表2。由表2中可見(jiàn),用3~5 mL丙酮洗脫,與用1~2 mL丙酮洗脫相比,其回收率存在極顯著差異(p<0.01),用3 mL丙酮洗脫的平均回收率明顯高于用1~2 mL丙酮洗脫的回收率。而用4~5 mL丙酮洗脫的回收率與3 mL丙酮洗脫的回收率相比,差異不顯著(p>0.05),因此,從節(jié)省溶劑和減少環(huán)境污染的角度來(lái)考慮,丙酮的最佳用量為3 mL。
表2 不同體積丙酮洗脫苯并(a)芘的回收率(n=3)Table2 Recoveries of B(a)P with different volume of C3H6O cleaning(n=3)
2.5 不同精煉程度油茶籽油B(a)P加標(biāo)回收率測(cè)定和市售樣品的檢測(cè)
2.5.1 不同精煉程度油茶籽油B(a)P加標(biāo)回收率測(cè)
定 不同精煉程度的油茶籽油樣品加標(biāo)回收率測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。壓榨油茶籽毛油、浸提油茶籽毛油、油茶籽脫酸油和某市售商品油樣品的加標(biāo)回收率分別為104.52%、93.06%、98.12%、96.27%。而黃翠莉等[4]用反相高效液相色譜法測(cè)定油茶籽油中B(a)P的含量,其平均回收率為93.8%,低于本文所建方法的部分測(cè)定結(jié)果。油茶籽油樣品中B(a)P加標(biāo)量為10 μg/kg時(shí),除了市售某品牌油茶籽油外,其加標(biāo)回收率明顯高于Brockmann氧化鋁活度測(cè)定法(GB/T22509-2008)采用相同加標(biāo)量時(shí)的實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)結(jié)果(8.840± 0.498)μg/kg[14],說(shuō)明本文所建B(a)P檢測(cè)方法的精密度高于國(guó)標(biāo)方法,提示本文所建方法具有很高的實(shí)用價(jià)值。
表3 不同精煉程度油樣B(a)P加標(biāo)回收率(n=3)Table3 Recoveries of B(a)P in different extent refining COASO(n=3)
2.5.2 對(duì)10種市售油茶籽油中B(a)P含量的檢測(cè) 為了進(jìn)一步檢驗(yàn)本文所建立B(a)P檢測(cè)方法的可靠性,對(duì)10種不同品牌油茶籽油中B(a)P含量進(jìn)行了檢測(cè),并同時(shí)采用國(guó)標(biāo)方法(GB/T 22509-2008)進(jìn)行了檢測(cè),對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4。8號(hào)油樣采用兩種方法均未檢出B(a)P。采用本文所建方法,其他油脂檢出值在0.9464~6.0185 μg/kg,其中6號(hào)樣的檢出量最高,達(dá)到6.0185 μg/kg,其次為2號(hào)樣,檢出量為5.3638 μg/kg。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,兩種檢測(cè)方法的檢出結(jié)果并無(wú)顯著差異(p>0.05),說(shuō)明本文所建方法可靠,但從檢出結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)看,采用國(guó)標(biāo)方法均高于本文所建方法,說(shuō)明本文所建方法的檢測(cè)穩(wěn)定性稍好。檢測(cè)結(jié)果表明,所選的市售10種品牌油茶籽油除8號(hào)可能含量極低而無(wú)法檢出外,其他均含有一定量的B(a)P,但均未超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(<10 μg/kg),同時(shí)也證明,本文所建方法可用于市售產(chǎn)品的檢測(cè)。
表4 市售10種品牌油茶籽油B(a)P檢測(cè)結(jié)果(n=3)Table4 The contents of B(a)P in 10 brands of COASO(n=3)
采用HiCapt Benzo固相萃取柱,以3 mL丙酮為洗脫劑,流速為1 mL/min,對(duì)油茶籽油進(jìn)行凈化前處理,其對(duì)B(a)P萃取的回收率達(dá)到92.28%,顯著高于其他所測(cè)固相萃取柱。
將SPE前處理技術(shù)與HPLC-FLD結(jié)合,本文建立了一種油茶籽油B(a)P的高效檢測(cè)方法,在0.1~200 ng/mL范圍內(nèi),其檢出限為0.0213~0.0246 μg/kg,相關(guān)系數(shù)(R2)為0.9993,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.12%~3.98%,加標(biāo)回收率為93.06%~104.52%,與現(xiàn)行國(guó)標(biāo)方法(GB/T 22509-2008)相比,其前處理步驟簡(jiǎn)化、加標(biāo)回收率更高,具有很高的實(shí)用價(jià)值。
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A detection method over benzo(a)pyrene in Camellia oleifera Abel seed oil by HPLC-FLD based on HiCapt Benzo solid-phase extraction pretreatment
LI Sheng-tao1,2,GONG Ji-jun1,3,*,WU Min4,TANG Jing1,3
(1.College of Food Science and Engineering,Central South University of Forestry and Technology,Changsha 410004,China;2.Quality Inspection Center of Agricultural Products of Beihai City,Beihai 536000,China;3.National Engineering Laboratory for Rice and Byproducts Processing,Changsha 410004,China;4.Institute,Xiamen Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Xiamen 361026,China)
This study was aimed to establish a highly efficient method of high-performance liquid chromatography with fluorescence detection(HPLC-FLD)based on HiCapt Benzo solid-phase extraction time-saving pretreatment for benzo(a)pyrene[B(a)P]detection in Camellia oleifera Abel seed oil(COASO).Samples of COASO were dissolved in hexane,and purified by HiCapt Benzo solid phase extraction(SPE)column.The detection conditions were as followings:LC-PAHs chromatographic column,50% acetonitrile-50%pure water as mobile phase,flow rate 1.0 mL/min,fluorescence detector,quantification by external standard method.The results showed that standard calibration curve was linear over the concentration range of 0.1~200 ng/mL,with the regression efficiency (R2)of 0.9993.Furthermore,the detection limit was 0.0213~0.0246 μg/kg.A recovery range of 93.06%~104.52% and a relative standard deviation(RSD)range of 2.12%~3.98%was exhibited when the method was employed to detect four samples of COASO added with[B(a)P]standand.It was suggested that this detection method of SPE-HPLC-FLD established in the study was a suitable one for[B(a)P]detection in COASO,for its obvious advantages,such as simpler pretreatment,more sensitive and more efficient.
Camellia oleifera Abel seed oil(COASO);B(a)P;high-performance liquid chromatography;solid phase extraction;detection
TS227
A
1002-0306(2016)08-0077-04
10.13386/j.issn1002-0306.2016.08.007
2015-08-19
李圣陶(1986-),男,碩士研究生,研究方向:食品質(zhì)量與安全,E-mail:349065553@qq.com。
*通訊作者:龔吉軍(1972-),男,博士,教授,研究方向:食品質(zhì)量與安全,食品天然保鮮劑,E-mail:jijungong2007@163.com。
湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2014NK3054);糧油深加工與品質(zhì)控制湖南省2011協(xié)同創(chuàng)新中心開(kāi)放課題(湘教通[2013]448號(hào));中南林業(yè)科技大學(xué)“十二五”專業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目(2013-6);國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012IK192)。