胡金華,杜 言,李小敏,胡志雄,2,張維農(nóng),2,齊玉堂,2,張燕鵬,2
(1.武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,武漢 430023; 2.大宗糧油精深加工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(武漢輕工大學(xué)),武漢 430023)
氯丙醇類物質(zhì)作為一種食品污染物近年來受到廣泛關(guān)注,該類污染物在食品生產(chǎn)過程中中以3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)生成量最多,因而3-MCPD被作為一種主要指標(biāo)以反映食品加工過程中氯丙醇類物質(zhì)的形成狀況[1]。1995年,歐共體委員會(huì)食品科學(xué)分會(huì)對(duì)氯丙醇類物質(zhì)的毒理作出評(píng)價(jià),認(rèn)為其是一種致癌物;FDA建議食物含3-MPCD水平不應(yīng)超過1 mg/kg(干基);2001年,歐盟制定了限量標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定3-MPCD不得超過每日2 μg/kg的攝入量[2]。因此,開發(fā)高靈敏的3-MCPD分析方法對(duì)食品中3-MCPD污染殘留進(jìn)行監(jiān)控具有重要意義。
目前,3-MCPD的檢測(cè)方法主要有氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)、毛細(xì)管電泳技術(shù)(capillary electrophoresis,CE)[3-4]、分子印跡(molecular imprinting,MIP)[5-6]等。其中基于GC的分析方法使用最為普遍, 為了便于檢測(cè),通常需要對(duì)3-MCPD 進(jìn)行衍生化處理,常用的衍生化試劑主要有酮類(丙酮、丁酮、庚酮)[7]、硼酸類(丁基硼酸、苯硼酸)[8-11]、N,O-雙三甲基-三氟乙酰胺(N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide,BSTFA)[12]、三氟乙酸酐(trifluoroacetic anhydride,TFAA)、七氟丁酰咪唑(heptafluorobutyrylimidazole,HFBI、heptafluorobutyric anhydride,HFBA)等[13-17]。該類方法在實(shí)際應(yīng)用中仍存在不少問題, 如儀器設(shè)備條件要求高,分析所使用的氘代衍生化試劑比較昂貴, 以及衍生化試劑穩(wěn)定性較差等。而采用CE和MIP等方法檢測(cè)時(shí),由于3-MCPD的光譜性能較差、相對(duì)分子質(zhì)量小,使得檢測(cè)靈敏度較低。
本課題組在綜合分析3-MCPD結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,利用Malaprade反應(yīng),建立了一種腺嘌呤(Ade)柱前衍生化HPLC-FLD定量檢測(cè)3-MCPD含量的分析方法,其檢測(cè)原理如圖1所示。
圖1 腺嘌呤柱前衍生化-HPLC-FLD法檢測(cè)3-MCPD原理[18]
3-MCPD結(jié)構(gòu)中含有鄰二醇基團(tuán),經(jīng)高碘酸鈉氧化裂解后可生成氯乙醛和甲醛,而氯乙醛與腺嘌呤(Ade)衍生化后生成強(qiáng)熒光物質(zhì)——1,N6-亞乙烯基腺嘌呤(ε-Ade),可用HPLC-FLD檢測(cè),根據(jù)ε-Ade的檢測(cè)結(jié)果可間接定性定量檢測(cè)3-MCPD的含量。該法由于使用了熒光檢測(cè)器,具有良好的檢測(cè)靈敏度與選擇性,另外因?yàn)槠漕A(yù)處理、衍生化過程均在水相中進(jìn)行,使得操作也極為簡(jiǎn)便。本文在前期工作基礎(chǔ)上,對(duì)衍生化產(chǎn)物的熒光光譜特點(diǎn)進(jìn)行了較深入的研究,對(duì)液相色譜流動(dòng)相進(jìn)行了優(yōu)化,以期獲得較佳色譜檢測(cè)條件,進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度與適應(yīng)性。最后采用優(yōu)化的檢測(cè)條件對(duì)6種常見植物油樣品中3-MCPD的含量進(jìn)行了檢測(cè)分析,以拓寬該方法的應(yīng)用范圍,同時(shí)為油脂生產(chǎn)企業(yè)與質(zhì)量監(jiān)督部門提供一種測(cè)定3-MCPD的新思路與新方法。
1.1.1 原料與試劑
大豆油、玉米油、花生油、稻米油、菜籽油、山茶油,武漢某超市購(gòu)買;3-MCPD(97%)、氯乙醛二乙縮醛(99.0%)、三水醋酸鉛(99.9%),阿拉丁試劑公司;腺嘌呤(99.0%)、純水(質(zhì)譜級(jí)),百靈威試劑公司;濃鹽酸(98%)、高碘酸鈉、亞硫酸鈉、氯化鈉、磷酸氫二鈉、檸檬酸、無水乙醇(色譜級(jí))、甲醇、正庚烷、乙酸乙酯,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;pH 4.5的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液(8.82 mL 0.2 mol/L Na2HPO4+ 11.18 mL 0.1 mol/L檸檬酸配制),腺嘌呤衍生化試劑用該緩沖液配制,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.1.2 儀器與設(shè)備
萬分之一電子分析天平,梅特勒-托利多儀器有限公司;HHS電熱恒溫水浴鍋,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;PHS-3C 雷磁pH計(jì),上海精科電子有限公司;SK3300超聲波清洗器,上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司;XW-80A微型旋渦混合儀,上海滬西分析儀器廠有限公司;Cary Eclipse型熒光分光光度計(jì),美國(guó)瓦里安儀器有限公司;ESI/MS液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司;安捷倫1260高效液相色譜儀,日本島津公司; InertSustainTMC18 色譜柱(4.6 mm×250 mm×5 μm),日本GL Sciences公司。
1.2.1 氯乙醛二乙縮醛水解制備氯乙醛[19]
量取5 mL(約32 mmol)氯乙醛二乙縮醛于50 mL圓底燒瓶中,加入15 mL 1.0 mol/L鹽酸和5 mL無水乙醇,混勻后于70℃水浴中攪拌、回流反應(yīng)2 h,冷卻至室溫后,用pH 4.5 磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液稀釋、定容至32 mL,配制1.0 mol/L氯乙醛溶液,4℃冷藏保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 3-MCPD溶液的高碘酸鈉氧化裂解預(yù)處理與熒光衍生化
移取3.0 mL 3-MCPD溶液于5 mL離心管中,加入0.15 mL 250 mmol/L高碘酸鈉溶液,避光反應(yīng)30 min后,加入0.15 mL 250 mmol/L亞硫酸鈉溶液反應(yīng)20 min,取2.2 mL處理過的溶液,加入0.2 mL 16.0 mg/mL腺嘌呤溶液,在90℃下反應(yīng)3 h,然后冷卻至室溫,經(jīng)0.22 μm有機(jī)相濾膜過濾后進(jìn)HPLC-FLD檢測(cè)。
1.2.3 HPLC-FLD分析條件
InertSustainTMC18 色譜柱(4.6 mm×250 mm×5 μm),流動(dòng)相為甲醇/碳酸鈉-碳酸氫鈉緩沖液 (pH 9.0) (體積比20∶80)溶液,流速0.5 mL/min,進(jìn)樣量20 μL, 紫外檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm,最大激發(fā)波長(zhǎng)236.0 nm,最大發(fā)射波長(zhǎng) 405.0 nm。
1.2.4 衍生化產(chǎn)物的熒光光譜及影響因素研究
取2.0 mL稀釋至0.1 mol/L的氯乙醛標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入0.5 mL 0.1 mol/L腺嘌呤溶液,按1.2.2方法衍生化處理后,使用HPLC于紫外波長(zhǎng)280 nm處進(jìn)行分離(甲醇-水體系流動(dòng)相,體積比15∶85),在衍生化產(chǎn)物的色譜峰處(17.5 min)將其流出液接出,接出液稀釋后采用熒光分光光度計(jì)測(cè)定熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。為了研究HPLC分析條件下流動(dòng)相pH、有機(jī)溶劑體積分?jǐn)?shù)、離子強(qiáng)度對(duì)衍生化產(chǎn)物熒光性能的影響,將接出液取0.1 mL,分別加入不同溶液2.0 mL,混合均勻,以調(diào)節(jié)接出液的pH、有機(jī)溶劑甲醇體積分?jǐn)?shù)和離子強(qiáng)度,然后掃描其激發(fā)光譜與發(fā)射光譜,記錄最佳測(cè)定波長(zhǎng)條件下的熒光強(qiáng)度,并繪制相應(yīng)變化規(guī)律曲線。
1.2.5 方法評(píng)價(jià)
1.2.5.1 可行性評(píng)價(jià)——檢測(cè)體系背景與可能干擾物的影響
背景對(duì)照實(shí)驗(yàn)處理方法:磷酸鹽緩沖液體系按1.2.2方法以純水代替3-MCPD溶液、磷酸鹽緩沖液代替腺嘌呤溶液進(jìn)行處理;腺嘌呤標(biāo)準(zhǔn)溶液(不加熱)和腺嘌呤標(biāo)準(zhǔn)溶液(加熱)體系則分別按1.2.2 方法以純水代替3-MCPD溶液、腺嘌呤標(biāo)準(zhǔn)溶液加入后不加熱或90℃加熱反應(yīng)3 h。
干擾物比較實(shí)驗(yàn)處理方法:1.0 μg/mL甲醛、1.0 μg/mL 乙醛、200.0 ng/mL氯乙醛標(biāo)準(zhǔn)溶液分別量取2.2 mL,加入0.2 mL腺嘌呤溶液衍生化反應(yīng);純水、1.0 μg/mL甘油、1.0 μg/mL 1,2-丙二醇溶液與80.0 ng/mL 3-MCPD標(biāo)準(zhǔn)溶液則按1.2.2方法的步驟進(jìn)行處理。
1.2.5.2 方法的定量性能評(píng)價(jià)
配制1.0~500.0 ng/mL 的3-MCPD標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2.2方法進(jìn)行衍生化處理后,采用1.2.3的分析條件進(jìn)行檢測(cè),以ε-Ade的峰面積為縱坐標(biāo),3-MCPD質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性回歸得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程。
1.2.6 食用油中游離3-MCPD的測(cè)定
1.2.6.1 食用油樣品加標(biāo)實(shí)驗(yàn)
取150 mL油樣溶于300 mL正庚烷,加入100 mL氯化鈉溶液(0.01 g/mL),慢速攪拌萃取0.5 h后,靜置分層并棄去下層水相,重復(fù)處理4次后,各取上層油相30 mL,分別加入2.5、5.0、10.0、20.0、40.0、80.0 mg/L 3-MCPD標(biāo)準(zhǔn)溶液(乙酸乙酯作溶劑)10 μL,渦旋混勻作為加標(biāo)樣品,加入6.0 mL 0.01 g/mL氯化鈉溶液后,磁力攪拌20 min,靜置分層后分出下層水相3.0 mL待測(cè)。
1.2.6.2 食用油樣品中3-MCPD的萃取處理
準(zhǔn)確量取32.0 g食用油(體積約為35 mL)置于150 mL 三角瓶中,加入70.0 mL正庚烷進(jìn)行稀釋。攪拌均勻后,取30.0 mL混合油樣置于100 mL燒杯中,加入6.0 mL 0.01 g/mL氯化鈉溶液后,磁力攪拌20 min,靜置分層后分出下層水相3.0 mL待測(cè),每種食用油準(zhǔn)備3組平行處理樣品。
1.2.6.3 食用油中游離3-MCPD氧化裂解預(yù)處理與熒光衍生化
移取3.0 mL油脂萃取的下層水相溶液于5 mL離心管中,加入0.15 mL 250 mmol/L高碘酸鈉溶液,避光反應(yīng)30 min后,加入0.15 mL 250 mmol/L亞硫酸鈉溶液反應(yīng)20 min,再加入275 mmol/L的醋酸鉛溶液0.15 mL,渦旋振蕩混勻,5℃靜置10 min后,3 000 r/min離心10 min,取2.2 mL上層清液,按1.2.2方法進(jìn)行熒光衍生化,再按1.2.3條件進(jìn)行HPLC-FLD測(cè)定分析。
1.2.7 統(tǒng)計(jì)分析
所有數(shù)據(jù)均采用Origin 6.0繪圖軟件處理。
2.1.1ε-Ade的熒光光譜
熒光檢測(cè)波長(zhǎng)的設(shè)定對(duì)于HPLC-FLD方法的檢測(cè)靈敏度至關(guān)重要。為此,本實(shí)驗(yàn)按1.2.4方法,將較高濃度條件下制備的衍生化溶液在280 nm下分離后,接出ε-Ade色譜峰的流出液,稀釋后進(jìn)行熒光光譜測(cè)定,結(jié)果見圖2。從圖2可以看出,ε-Ade的最佳熒光發(fā)射波長(zhǎng)為405 nm,而激發(fā)光譜則出現(xiàn)236 nm和276 nm兩處激發(fā)峰,并且276 nm處的熒光強(qiáng)度大于236 nm處的熒光強(qiáng)度,這可能與ε-Ade 在溶液中的存在形態(tài)有關(guān),為了對(duì)這一現(xiàn)象深入探索,本實(shí)驗(yàn)研究了pH與ε-Ade的熒光強(qiáng)度之間的變化規(guī)律。
圖2 ε-Ade的熒光激發(fā)光譜(實(shí)線)和發(fā)射光譜(虛線)
2.1.2 pH對(duì)ε-Ade熒光性能的影響
按1.2.4方法,用pH 2.2~13.0的緩沖液(磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液(pH 2.2~8.0)、碳酸鈉-碳酸氫鈉緩沖液(pH 9.0~11.0)、磷酸氫二鈉-氫氧化鈉緩沖液(pH 12.0)、氯化鉀-氫氧化鈉緩沖液(pH 13.0))調(diào)節(jié)色譜峰流出液pH,測(cè)定在最大發(fā)射波長(zhǎng)405.0 nm處的熒光激發(fā)光譜,結(jié)果見圖3。
由圖3可見:溶液pH較低(pH<4.0)時(shí),基本上只出現(xiàn)一個(gè)較弱的激發(fā)峰(λEx= 276.0 nm),這與文獻(xiàn)[20]報(bào)道的激發(fā)波長(zhǎng)基本一致,隨著pH的遞增,在236.0 nm波長(zhǎng)處逐漸出現(xiàn)另一個(gè)激發(fā)峰,形成雙峰形態(tài),并且兩峰的熒光強(qiáng)度均隨著pH的升高而增強(qiáng),236.0 nm處的峰強(qiáng)增強(qiáng)速度大于276.0 nm處的激發(fā)峰,pH 為8.0時(shí),兩峰強(qiáng)基本相等,此后,隨著pH的繼續(xù)升高,236.0 nm處峰強(qiáng)均大于276.0 nm處峰強(qiáng)。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能與ε-Ade在溶液中的存在形態(tài)有關(guān),當(dāng)pH較低(pH<4.0)時(shí),ε-Ade分子中6位N原子中的n電子質(zhì)子化,質(zhì)子化的ε-Ade只在276.0 nm附近產(chǎn)生一個(gè)激發(fā)峰,其共軛程度減弱導(dǎo)致相應(yīng)激發(fā)波長(zhǎng)均出現(xiàn)一定程度的藍(lán)移;隨著pH的升高,ε-Ade逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹行孕螒B(tài),共軛程度不斷增強(qiáng),熒光強(qiáng)度隨之逐漸增強(qiáng),另外,中性ε-Ade呈現(xiàn)兩個(gè)激發(fā)峰,其中236.0 nm處激發(fā)峰變化較為劇烈,可能為中性ε-Ade特征激發(fā)峰。
在HPLC分析過程中,堿性樣品在硅膠基質(zhì)色譜柱上進(jìn)行分離時(shí)易發(fā)生拖尾現(xiàn)象,增強(qiáng)流動(dòng)相的pH可以抑制硅羥基的電離,從而減少該現(xiàn)象的發(fā)生;另外,流動(dòng)相的pH對(duì)易電離物質(zhì)在HPLC分析中的保留也會(huì)產(chǎn)生重要影響。為了提高本方法檢測(cè)靈敏度,根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,本實(shí)驗(yàn)選擇具有一定耐堿性的色譜柱InertSustainTMC18進(jìn)行測(cè)定,其pH耐受范圍為1.0~10.0,保守起見以下實(shí)驗(yàn)選擇pH 9.0對(duì)分析條件進(jìn)行優(yōu)化,該pH下激發(fā)波長(zhǎng)236.0 nm處的熒光強(qiáng)度稍大于276.0 nm處的,因此優(yōu)選激發(fā)波長(zhǎng)236.0 nm,發(fā)射波長(zhǎng)則選擇405.0 nm。
2.1.3 流動(dòng)相甲醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)ε-Ade熒光性能的影響
HPLC分離過程中,流動(dòng)相中有機(jī)相的比例不僅會(huì)改變其洗脫強(qiáng)度,還會(huì)對(duì)溶質(zhì)的解離狀態(tài)產(chǎn)生影響,為此,本實(shí)驗(yàn)對(duì)流動(dòng)相中甲醇的體積分?jǐn)?shù)與ε-Ade 熒光強(qiáng)度之間的關(guān)系進(jìn)行了探索。按1.2.4方法控制流動(dòng)相pH為9.0,調(diào)節(jié)色譜峰流出液甲醇體積分?jǐn)?shù)為0~40.0%,在激發(fā)波長(zhǎng)236.0 nm條件下測(cè)定相應(yīng)熒光強(qiáng)度,結(jié)果如圖4所示。
圖4 流動(dòng)相甲醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)ε-Ade熒光性能的影響
由圖4可見,隨著甲醇體積分?jǐn)?shù)的升高,ε-Ade的熒光強(qiáng)度不斷增強(qiáng),甲醇體積分?jǐn)?shù)為40.0%時(shí)的熒光強(qiáng)度較5.0%時(shí)增強(qiáng)約1倍。可能是因?yàn)榱鲃?dòng)相中甲醇體積分?jǐn)?shù)升高時(shí),ε-Ade的解離抑制作用不斷增強(qiáng),另外,甲醇對(duì)于中性ε-Ade具有一定增溶性,從而使得體系中ε-Ade中性形態(tài)比例增加所致??紤]到保留時(shí)間過短會(huì)影響方法的準(zhǔn)確度與抗干擾能力,在權(quán)衡檢測(cè)靈敏度與保留時(shí)間的基礎(chǔ)上,最終確定流動(dòng)相中甲醇體積分?jǐn)?shù)為20.0%,該條件下ε-Ade保留時(shí)間為12.1 min。
2.1.4 離子強(qiáng)度對(duì)ε-Ade熒光性能的影響
在HPLC分離過程中,流動(dòng)相中無機(jī)鹽的離子強(qiáng)度一定程度上也會(huì)影響樣品的解離狀態(tài)、質(zhì)子化程度,從而對(duì)其色譜峰的對(duì)稱性、保留性能及熒光強(qiáng)度、檢測(cè)靈敏度產(chǎn)生一定程度的影響。為此,本實(shí)驗(yàn)控制流動(dòng)相pH為9.0(1.0 mL 0.1 mol/L Na2CO3+9.0 mL 0.1 mol/L NaHCO3)、甲醇體積分?jǐn)?shù)20%,按1.2.4方法添加適量NaCl使其在色譜峰流出液中的濃度分別為0.00~1.00 mol/L,在激發(fā)波長(zhǎng)236.0 nm條件下測(cè)定相應(yīng)熒光強(qiáng)度,結(jié)果如圖5所示。
由圖5可見,增強(qiáng)流動(dòng)相的離子強(qiáng)度,對(duì)于ε-Ade具有一定的熒光猝滅效應(yīng),隨著體系中離子強(qiáng)度的增加,熒光強(qiáng)度不斷降低,NaCl濃度為1.00 mol/L時(shí)的熒光強(qiáng)度相比未添加NaCl時(shí)降低約10.33%。通常,對(duì)于易解離的樣品來說,增強(qiáng)溶液的離子強(qiáng)度將會(huì)抑制其解離,使質(zhì)子化程度降低,對(duì)于分子態(tài)發(fā)光樣品而言,熒光強(qiáng)度將有所增強(qiáng)。本實(shí)驗(yàn)條件下的結(jié)果似乎與該規(guī)律有所相悖??赡苁且?yàn)樵趐H 9.0、甲醇體積分?jǐn)?shù)20%的條件下,ε-Ade已基本處于分子態(tài),熒光性能處于較優(yōu)化狀態(tài),繼續(xù)增強(qiáng)離子強(qiáng)度時(shí),鹽析效應(yīng)所帶來的熒光增強(qiáng)作用較小,而分子間距離縮短帶來的碰撞猝滅效應(yīng)反而更明顯;另外,氯離子的重原子效應(yīng)也可能會(huì)產(chǎn)生一定的熒光猝滅作用。因此,為了提高檢測(cè)靈敏度,本實(shí)驗(yàn)條件下不宜在流動(dòng)相中添加額外的無機(jī)鹽來增強(qiáng)離子強(qiáng)度。
圖5 NaCl濃度對(duì)ε-Ade熒光性能的影響
2.2.1 方法選擇性與抗干擾性
為了評(píng)價(jià)方法檢測(cè)的選擇性以及樣品基質(zhì)中可能存在的干擾物對(duì)該方法準(zhǔn)確度的影響,實(shí)驗(yàn)選擇了甲醛、乙醛以及氧化裂解后可生成的相關(guān)物質(zhì)甘油、乙二醇作對(duì)照,并對(duì)體系本身的一些成分按1.2.5.1方法進(jìn)行處理并檢測(cè),得到HPLC譜圖,結(jié)果如圖6所示。
注:a.磷酸鹽緩沖液;b.腺嘌呤標(biāo)準(zhǔn)溶液(不加熱);c.腺嘌呤標(biāo)準(zhǔn)溶液(加熱);d.純水;e.1.0 μg/mL 甘油;f.1.0 μg/mL 1,2-丙二醇;g.1.0 μg/mL 甲醛;h.1.0 μg/mL 乙醛;i.80.0 ng/mL 3-MCPD;j.200.0 ng/mL 氯乙醛。
由圖6可見:衍生化試劑Ade與衍生化產(chǎn)物ε-Ade 的色譜峰能夠很好地分離,其保留時(shí)間分別為8.50 min和12.10 min;體系本身的成分如磷酸鹽緩沖液、腺嘌呤標(biāo)準(zhǔn)溶液(加熱或不加熱)無ε-Ade的色譜峰出現(xiàn),常見裂解產(chǎn)物甲醛、乙醛雖然質(zhì)量濃度遠(yuǎn)大于3-MCPD,其色譜圖中亦無ε-Ade的色譜峰出現(xiàn);純水、甘油、1,2-丙二醇經(jīng)氧化裂解處理后進(jìn)行衍生化,其色譜圖中在目標(biāo)峰處呈現(xiàn)極其微弱的小峰,為了探究該峰產(chǎn)生的原因,實(shí)驗(yàn)以質(zhì)譜級(jí)純水為樣品,改變1.2.2方法中高碘酸鈉氧化裂解后的處理程序,發(fā)現(xiàn)不添加還原劑亞硫酸鈉時(shí)該峰比添加之后大很多,而添加亞硫酸鈉處理之后,繼續(xù)添加醋酸鉛處理(添加0.15 mL 275 mmol/L 的醋酸鉛溶液),將體系中高碘酸、碘酸根沉淀除去可以將該峰抑制至最低。這一現(xiàn)象說明,該處空白峰的出現(xiàn)可能是因?yàn)闅埓娴母叩馑峋哂休^強(qiáng)的氧化性,可以將衍生化試劑Ade氧化產(chǎn)生疏水性與ε-Ade相近的物質(zhì)所致。甘油、1,2-丙二醇在目標(biāo)峰處與純水峰高一致,說明該干擾情況主要來源與水樣一致。綜上所述,衍生化試劑與3-MCPD氧化裂解產(chǎn)物氯乙醛的反應(yīng)選擇性非常高,基于該反應(yīng)的檢測(cè)方法抗干擾性好、靈敏度高。
2.2.2 方法定量性能
按1.2.5.2方法得到純水體系下3-MCPD定量標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=5.046x-12.842(y為峰面積;x為3-MCPD的質(zhì)量濃度,ng/mL),線性回歸系數(shù)(R2)為 0.997,說明線性關(guān)系優(yōu)良。按信噪比3和10可得方法的檢測(cè)限與定量限分別為0.06、0.20 ng/mL。與文獻(xiàn)[12]報(bào)道的GC-MS/MS方法檢測(cè)限相近,但遠(yuǎn)低于Matthew等[21]的GC-ECD法測(cè)定水樣中3-MCPD的結(jié)果。
取20.0、100.0 ng/mL 3-MCPD樣品2 mL,分別加入50、100、200 μL 800.0 ng/mL 的3-MCPD標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2.2方法處理后檢測(cè),得到ε-Ade的實(shí)際峰面積,然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算的理論值統(tǒng)計(jì)加標(biāo)回收率。結(jié)果表明,所有樣品的加標(biāo)回收率均在93%以上,平均加標(biāo)回收率為96.12%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.51%~3.48%之間,說明該方法的準(zhǔn)確度與精密度很高。
分別取5.0、20.0、50.0 ng/mL 3-MCPD樣品,按1.2.2方法處理后檢測(cè),以日內(nèi)5次測(cè)定和連續(xù)5 d測(cè)定的方式對(duì)方法穩(wěn)定性、重現(xiàn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,日內(nèi)測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%~4.6%,日間測(cè)定相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%~5.6%,說明該方法的穩(wěn)定性好,重復(fù)性高。
2.3.1 食用油中3-MCPD氧化裂解預(yù)處理?xiàng)l件優(yōu)化
由于3-MCPD與油脂中各組分的極性相差較大,極易溶于水,所以采用簡(jiǎn)單的液-液萃取方法即可實(shí)現(xiàn)對(duì)其分離預(yù)處理。為了避免萃取中產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,可采用NaCl溶液(0.01 g/mL)作為水相進(jìn)行萃取。但是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)增加水相鹽濃度后,出現(xiàn)空白溶液的目標(biāo)干擾峰增大的情況。為此,按1.2.2方法對(duì)0.01 g/mL NaCl溶液的氧化裂解預(yù)處理?xiàng)l件進(jìn)行比較優(yōu)化,處理方法參數(shù)設(shè)置見表1,不同處理方法所測(cè)得的對(duì)應(yīng)空白溶液HPLC譜圖如圖7所示。
表1 降低空白峰的3種方法
圖7 3種降低空白峰的方法結(jié)果比較
從圖7可以看出,按c方法進(jìn)行處理時(shí),在目標(biāo)峰處會(huì)出現(xiàn)相對(duì)較高的背景干擾,這可能是由于離子強(qiáng)度增大時(shí),亞硫酸鈉對(duì)于高碘酸鈉的還原反應(yīng)會(huì)受到一定程度的抑制,殘留的痕量高碘酸根離子含量增強(qiáng),使得ε-Ade的干擾產(chǎn)物有所升高所致,如果在亞硫酸鈉處理后,加入醋酸鉛使體系中的氧化性陰離子沉淀脫除后,干擾峰減弱至可忽略不計(jì)的水平,所以對(duì)于油脂樣品中3-MCPD的檢測(cè),采取了方法a對(duì)液-液萃取后的水相體系進(jìn)行處理,具體操作步驟如1.2.6.3方法中所述。
2.3.2 食用油中3-MCPD定量測(cè)定方法評(píng)價(jià)
采用0.01 g/mL NaCl溶液代替純水作為3-MPCD萃取溶劑后,其定量標(biāo)準(zhǔn)曲線也會(huì)因此有所差異,為此,需要用0.01 g/mL NaCl溶液配制1.0~500.0 ng/mL 的3-MCPD標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2.6.3方法進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行HPLC-FLD測(cè)定,再根據(jù)1.2.5.2 方法繪制相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得定量標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=4.33x+2.99 (R2=0.999 9)。按1.2.6.1 方法進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定,可得加標(biāo)回收率為90.11%~102.70%,說明該方法標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好,準(zhǔn)確度與精密度高,可用于食用油中游離3-MCPD的檢測(cè)。
2.3.3 實(shí)際食用油樣品檢測(cè)
本實(shí)驗(yàn)以6種常見植物油樣品為例進(jìn)行了相關(guān)測(cè)定,按1.2.6.2方法對(duì)其液-液萃取,萃取所得下層水相按1.2.6.3方法進(jìn)行預(yù)處理、HPLC-FLD檢測(cè),6種常見植物油HPLC譜圖如圖8所示。
注:a.玉米油;b.山茶油;c.稻米油;d.大豆油;e.花生油;f.菜籽油。
由圖8可見,采用該方法對(duì)6種常見植物油中游離3-MCPD檢測(cè)時(shí),譜圖中衍生化產(chǎn)物峰形對(duì)稱,基質(zhì)干擾少,目標(biāo)物檢測(cè)選擇性好。按上述定量標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析,玉米油、山茶油、稻米油、大豆油、花生油、菜籽油中3-MCPD的含量分別為6.28、10.53、12.17、17.70、59.99、89.75 μg/kg,3次重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.32%~4.63%。不同油脂3-MCPD含量之間差異較大,這可能與各種油料的理化特性以及精煉工藝處理方式不同有關(guān)。
本文在前期研究的基礎(chǔ)上,對(duì)3-MCPD經(jīng)高碘酸氧化裂解、腺嘌呤衍生化后產(chǎn)物的熒光光譜特點(diǎn)進(jìn)行了深入探討,并對(duì)影響衍生化產(chǎn)物熒光性能的因素進(jìn)行了研究,對(duì)HPLC-FLD檢測(cè)條件進(jìn)行了優(yōu)化。另外,在優(yōu)化的檢測(cè)條件下,對(duì)植物油樣品中3-MCPD的檢測(cè)進(jìn)行了應(yīng)用評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:在流動(dòng)相pH 9.0、流動(dòng)相甲醇體積分?jǐn)?shù)20%、流動(dòng)相中不添加額外的鹽離子、激發(fā)波長(zhǎng)236.0 nm、發(fā)射波長(zhǎng)405.0 nm時(shí),對(duì)于水相體系中3-MCPD具有更高靈敏度(檢測(cè)限與定量限分別為0.06、0.20 ng/mL);用于植物油中游離3-MCPD測(cè)定時(shí),以 0.01 g/mL的NaCl溶液作為萃取水相,在3-MCPD 氧化裂解后的高碘酸鈉處理過程中,加入1.1倍的醋酸鉛溶液可以抑制空白峰的干擾。將其應(yīng)用于6種常見食用植物油樣品的測(cè)定,結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好(RSD在0.32%~4.63%之間),樣品譜圖顯示基質(zhì)干擾很小,選擇性高。本方法可為油脂生產(chǎn)企業(yè)與質(zhì)量監(jiān)督部門提供一種3-MCPD測(cè)定的新思路與新方法。