趙麗萍,楊帥杰,高鑫,丁春瑞*
新疆維吾爾自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院(烏魯木齊 830011)
食用植物油在儲(chǔ)存過(guò)程中易氧化變質(zhì)、褪色、褐變、酸敗、產(chǎn)生有害物質(zhì),從而降低食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,甚至引起食物中毒[1-3]。在植物油中加入抗氧化劑,可阻礙氧化反應(yīng)的進(jìn)行,提高油脂穩(wěn)定性,延長(zhǎng)貯存時(shí)間。丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)屬于人工合成的酚類抗氧化劑[4],在食品生產(chǎn)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。因BHA,BHT和TBHQ對(duì)人體有一定毒性[5],在我國(guó)對(duì)其使用量有明確限量要求,我國(guó)人均植物油使用量較大,嚴(yán)格控制植物油中抗氧化劑的添加量意義重大。
酚類抗氧化劑檢測(cè)常用的方法有薄層色譜法、比色法、氣相色譜法、液相色譜法等[6-9],這些方法的前處理較復(fù)雜,不僅需要耗費(fèi)大量的時(shí)間,而且存在凈化不充分的問(wèn)題。凝膠滲透色譜(GPC)作為一種樣品凈化手段,分離效果獨(dú)特,既實(shí)現(xiàn)了樣品前處理的自動(dòng)化,又減少了前處理步驟,具有重復(fù)性好、分析速度快、溶質(zhì)回收率高等特點(diǎn)[10]。GC-MS/MS的多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)(SRM),可有效避免干擾物影響,排除假陽(yáng)性,提高檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確度,在食品有毒有害殘留物質(zhì)分析中應(yīng)用廣泛[11-12],但利用GC-MS/MS對(duì)植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測(cè)卻鮮有報(bào)道。
試驗(yàn)基于凝膠滲透色譜(GPC)對(duì)植物油樣品分離凈化,利用GC-MS-MS多重反應(yīng)監(jiān)測(cè),建立了一種簡(jiǎn)單、快速、結(jié)果準(zhǔn)確、檢出限低的方法,該方法既可滿足植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的監(jiān)督測(cè)定,也可為其他樣品的測(cè)定提供參考。
J2 Scientific AccuPrep MPSTM、GPC凝膠凈化柱(美國(guó)J2 Scientific公司);TRACE 1310 TSQ 9000三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國(guó)Thermo公司);
食用植物油(市售);BHA、BHT和TBHQ標(biāo)準(zhǔn)品(純度99%,Dr. Ehrenstorfer Gm-bH);乙醇為分析純;環(huán)己烷、乙酸乙酯均為色譜純。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取BHA、BHT、TBHQ標(biāo)準(zhǔn)品各50.0 mg于50 mL容量瓶中,用乙醇溶解并定容至容量瓶刻度線,搖勻,分別配置成質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液溶液,于4 ℃保存,備用。臨用前用乙醇稀釋,配制成質(zhì)量濃度為5,10,20,50和100 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。
1.2.2 樣品處理
準(zhǔn)確稱取0.5 g(精確至0.01 g)植物油樣,用乙酸乙酯/環(huán)己烷(1∶1,V/V)準(zhǔn)確定容至10.0 mL,過(guò)0.45 μm有機(jī)膜,漩渦混合2 min,上樣于GPC凈化系統(tǒng)。GPC流動(dòng)相:乙酸乙酯/環(huán)己烷(1∶1,V/V),進(jìn)樣量為5 mL,流速為4.7 mL/min,紫外檢測(cè)器的波長(zhǎng)選為280 nm,樣品收集時(shí)間為9~14.5 min。將收集液在40 ℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,再用乙醇準(zhǔn)確定容至2 mL,待GC-MS/MS上機(jī)檢測(cè)。
1.2.3 色譜條件
色譜柱:TG-5SILMS柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口:230 ℃;進(jìn)樣量1 μL,不分流進(jìn)樣;升溫程序:80 ℃保持1 min,以10 ℃/min升溫至260 ℃,保持1 min;載氣:高純氦氣(純度99.999%),流速:1.0 mL/min。
1.2.4 質(zhì)譜條件
電離方式:電子轟擊(EI);電離能量:70 eV;傳輸線溫度:280 ℃;離子源溫度:280 ℃;采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)方式;溶劑延遲時(shí)間:8 min。
植物油中脂肪、色素含量較多,凝膠滲透色譜在凈化含脂肪、色素較多的樣品時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì),其凈化原理是以多孔凝膠作固定相,根據(jù)被分離物質(zhì)分子量大小不同從而達(dá)到分離目的。為確定抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的出峰時(shí)間,參考1.2.2小節(jié)配制提取空白油樣和加標(biāo)油樣,用GPC凈化裝置凈化,凈化結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。由圖可知,在8.5 min之前植物油樣品中的大分子物質(zhì)已經(jīng)全部流出;而抗氧化劑類小分子化合物在9 min之后才開(kāi)始流出,至14.5 min全部流出,所以選擇樣品收集時(shí)間為9~14.5 min。
圖1 空白油樣在GPC上流出曲線圖
圖2 加標(biāo)油樣在GPC上流出曲線圖
在50~500質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi),對(duì)抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的混標(biāo)進(jìn)行全掃描,3種抗氧化劑的氣相色譜-質(zhì)譜總離子流圖見(jiàn)圖3。由圖3可知,經(jīng)條件優(yōu)化,3種抗氧化劑在12 min前全部出分,且各組分峰形較好,分離效果好。分別從一級(jí)質(zhì)譜中選擇豐度相對(duì)較高、質(zhì)荷比較大的離子作為特征母離子,再采用子離子掃描模式,確定特征子離子,最后在MRM模式下逐步改變碰撞電壓,優(yōu)化碰撞能量。母離子、子離子及最佳碰撞能量見(jiàn)表1。
圖3 抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)總離子流圖
表1 抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)條件
依次測(cè)定質(zhì)量濃度為5,10,20,50和100 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),定量離子的峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性擬合。結(jié)果表明,在5~100 mg/L的范圍內(nèi)各組分線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R在0.999 1以上,以3倍信噪比(S/N)計(jì)算方法檢出限,結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,各組分檢出限在0.1~0.4 mg/kg,均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.32—2016(第三法 氣相色譜-質(zhì)譜法)中檢出限要求。
表2 抗氧化劑的回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限
在1.0 g樣品中分別加入不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液,使添加水平分別為1.0,5.0和50.0 mg/kg,按照前處理方法進(jìn)行處理,每個(gè)水平重復(fù)5次,結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,平均回收率為81.6%~99.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD為2.6%~4.6%,表明方法可靠,重現(xiàn)性較好。
表3 抗氧化劑的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏(SRSD)(n=5)
試驗(yàn)采用GPC凈化系統(tǒng)、氣相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)技術(shù),建立了植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測(cè)分析方法。在5~100 mg/L的范圍內(nèi)各組分具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R在0.999 1以上;方法檢出限為0.1~0.4 mg/kg;在3個(gè)不同濃度的添加水平下,平均回收率為81.6%~99.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD為2.6%~4.6%(n=5)。綜上可知,該方法具有操作簡(jiǎn)便、去除雜質(zhì)效果好、靈敏度高、精密度、方法復(fù)現(xiàn)好等優(yōu)點(diǎn),可以用于植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測(cè)。該方法的建立,不僅對(duì)植物油中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ的檢測(cè)分析具有一定應(yīng)用價(jià)值,還可為其他產(chǎn)品的抗氧化劑檢測(cè)提供技術(shù)參考。