◎ 燕 群,黨翠紅,張 育
(咸陽市食品藥品檢驗檢測中心,陜西 咸陽 712000)
對羥基苯甲酸酯又稱尼泊金酯,包括對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯等,是一類高效的防腐劑,對霉菌、酵母及細菌有廣泛的抗菌作用,其抗菌作用比苯甲酸、山梨酸強,在食品、飲料、化妝品和醫(yī)藥等許多行業(yè)廣泛應(yīng)用[1-3]。對羥基苯甲酸酯類的作用機制基本上與苯酚類類似,能夠破壞微生物的細胞膜,使細胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性,并抑制微生物細胞的呼吸酶系和電子傳遞酶系的活性。與傳統(tǒng)的苯甲酸、山梨酸防腐劑相比,對羥基苯甲酸酯類的防腐效果不易隨pH值的變化而變化,在堿性環(huán)境下尚有效,而且其毒性遠低于苯甲酸鈉和山梨酸鉀[4]。嚴格按照標準劑量添加對人體無害,然而過量使用可能會產(chǎn)生類雌激素風(fēng)險,導(dǎo)致內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂,對人體產(chǎn)生一定的毒副作用,威脅人體健康,因此對食品中對羥基苯甲酸酯類的檢測尤為重要。
食醋、醬油、茶飲料(均購于超市);無水乙醇(色譜純,美國默克兩合股份有限公司);無水乙醚、鹽酸、氯化鈉、無水硫酸鈉和碳酸氫鈉(分析純,天津科密歐化學(xué)試劑有限公司);對羥基苯甲酸甲酯(99.9%,CAS號:99-76-3)、對羥基苯甲酸乙酯(99.5%,CAS號:120-48-7)、對羥基苯甲酸丙酯(99.7%,CAS號:94-13-3)和對羥基苯甲酸丁酯(99.8%,CAS號:94-26-8),CATO Research Chemicals Inc。
氣相色譜儀,GC-2010 Plus(日本島津有限公司),配氫火焰離子化檢測器(FID),InterCap 5毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm,日本島津有限公司);AUY-120電子天平(日本島津有限公司);氮吹儀(天津市恒奧科技發(fā)展有限公司)。
1.3.1 色譜條件
進樣口氣化室溫度:220 ℃;分流比10∶1;線速模式74.9 MPa;檢測器:FID 溫度260 ℃;升溫程序:100 ℃保持1 min,以20 ℃·min-1升到170 ℃,以 12 ℃·min-1升到220 ℃,保持1 min,以10 ℃·min-1升到250 ℃,保持6 min;載氣流量:氫氣40.0 mL·min-1,空氣400.0 mL·min-1,尾吹流量40.0 mL·min-1。
1.3.2 標準溶液配制
分別準確稱取對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯標準品各0.5 g(精確至0.1 mg)于4個25 mL容量瓶中,用無水乙醇溶解并定容至刻度,得到濃度為20 mg·mL-1的單標儲備液。然后再分別吸取2.5 mL單標儲備液于50 mL容量瓶中,無水乙醇稀釋并定容至刻度,得到濃度為1 mg·mL-1的混合標準中間液,臨用時配制。再將混合標準中間液稀釋為1.0 μg·mL-1、1.5 μg·mL-1、 2.0 μg·mL-1、4.0 μg·mL-1、5.0 μg·mL-1、10.0 μg·mL-1、 20.0 μg·mL-1、50.0 μg·mL-1和100.0 μg·mL-1的混合標準系列工作液,臨用時配制。
1.3.3 樣品前處理
稱取均質(zhì)后的樣品5 g(精確至0.01 g)于小燒杯中,并轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,用飽和氯化鈉溶液分次洗滌小燒杯并將洗滌液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,加入1 mL鹽酸(1∶1)酸化,搖勻,再分別以75 mL、50 mL、50 mL無水乙醚提取3次,合并乙醚層于另一分液漏斗中,加入10 mL飽和氯化鈉溶液洗滌一次,再以碳酸氫鈉溶液30 mL、30 mL、30 mL洗滌3次,棄去水層,將有機層經(jīng)過無水硫酸鈉濾入濃縮瓶中,旋蒸濃縮近干,氮吹除去溶劑殘留,準確加入2.0 mL無水乙醇溶解殘留物,過膜、上機、待測[5]。
1.3.4 檢出限評估
(1)目視評價法評估檢出限。目視評估法是通過在樣品空白中添加已知濃度的分析物,然后確定能夠可靠檢測出分析物最低濃度值的方法[6]。參考標準《食品安全國家標準 食品中對羥基苯甲酸酯類的測定》(GB 5009.31—2016),對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯的檢出限均為0.6 mg·kg-1。稱取基質(zhì)樣品(醬油)2份各0.5 g(精確至0.01 g),分別加入20 μL、30 μL對羥基苯甲酸酯類混合標準中間液(100 μg·mL-1),即加入的對羥基苯甲酸酯類的含量為0.4 mg·kg-1、 0.6 mg·kg-1,經(jīng)樣品前處理分析后,進氣相色譜儀分析,連續(xù)測定7次,按照以下公式計算檢出限:
式中:Xi為試樣中對羥基苯甲酸的含量,mg·kg-1;C為由標準曲線計算出進樣液中對羥基苯甲酸脂類的濃度,μg·mL-1;m為試樣質(zhì)量,g;V為定容體積,mL;f為換算系數(shù)。
(2)信噪比法評估檢出限。對于定量方法來說,由于儀器分析過程都會有背景噪音,常用已知低濃度的分析物樣品與空白樣品的測量信號進行比較,確定可靠的最小檢出濃度。典型的可接受的信噪比是2∶1或3∶1[6],本次檢出限以3倍信噪比計。按照以下公式計算檢出限:
式中:LOD為檢出限,mg·kg-1;C為試樣中對羥基苯甲酸脂類的濃度,μg·mL-1;S/N為試樣中對羥基苯甲酸脂類濃度對應(yīng)的儀器信噪比。
在上述色譜條件下,對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯的出峰順序和保留時間見圖1,可以看出分離效果好,響應(yīng)值大,能較好地定性。
參考《合格評定 化學(xué)分析方法確認和驗證指南》(GB/T 27417—2017)中5.4.2.2確定檢出限的方法,本次選擇目視評價法和信噪比法評估檢出限。
表1為添加量為0.4 mg·kg-1的測定結(jié)果,表2為添加量為0.6 mg·kg-1的測定結(jié)果,表3為兩種方法結(jié)果比較,經(jīng)綜合評估,選用較大的值作為檢出限。對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯的檢出限分別為0.489 8 mg·kg-1、 0.400 0 mg·kg-1、0.400 0 mg·kg-1和0.400 0 mg·kg-1,均小于GB 5009.31—2016的方法檢出限。
表1 添加量為0.4 mg·kg-1的測定結(jié)果表(n=7)
表2 添加量為0.6 mg·kg-1的測定結(jié)果表(n=7)
表3 兩種方法檢出限結(jié)果比較表
分別取混合標準系列工作液上機測定,4種對羥基苯甲酸酯類的峰面積和質(zhì)量濃度在0~100 μg·mL-1呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。相關(guān)系數(shù)均符合《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》(GB/T 27404—2008)附錄 F.2校準曲線[7]不低于0.99的規(guī)定。其線性關(guān)系良好,可以較好的用于定量分析。數(shù)據(jù)如表4所示。
表4 4種對羥基苯甲酸酯類的峰面積及相關(guān)系數(shù)表
稱取樣品,對3種樣品在3個添加水平下加標,同等條件下重復(fù)測定兩次,計算RSD。按照1.3.3進行前處理,加標回收率及RSD見表5。結(jié)果顯示,3種樣品在3個添加水平下能得到較高的加標回收率,為91.0%~101.0%,符合GB/T 27404—2008附錄F.1回收率[7]的規(guī)定,且RSD值較小,能滿足定量檢測的要求。
表5 4種對羥基苯甲酸酯類加標回收率表
對同一濃度點5.0 μg·mL-1混合標準溶液平行測定7次,數(shù)據(jù)見表6。實驗室內(nèi)變異系數(shù)CV/符合 GB/T 27404—2008附錄F.3精密度的規(guī)定[7]。
表6 4種對羥基苯甲酸酯類精密度表(n=7)
用氣相色譜毛細管柱法測定食品中對羥基苯甲酸酯類,結(jié)果顯示對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯和對羥基苯甲酸丁酯的校準曲線相關(guān)系數(shù)分別為0.999 8、0.999 8、0.999 9和0.999 9;檢出限分別為0.489 8 mg·kg-1、0.400 0 mg·kg-1、0.400 0 mg·kg-1和0.400 0 mg·kg-1;精密度分別為0.93%、1.54%、1.99%和0.83%;加標回收率為91.2%~101.0%,符合 GB/T 27404—2008和GB/T 27417—2017的要求。表明該方法分離效率高、分析結(jié)果準確,可以適用于食品中對羥基苯甲酸酯類的檢測。