三重四极杆气质联用法测定白酒 中 16 种邻苯二甲酸酯类残留物
1. 前言 邻苯二甲酸酯类增塑剂是一类增加聚合物树脂的可塑性、增强 制品柔软性的助剂,也是迄今为止产量和消费量大的助剂种 类,其中邻苯二甲酸酯类的使用为广泛。邻苯二甲酸盐由于 未聚合到塑料基质中,随着使用时间的推移,可由塑料中转移 到环境中,造成污染。也可通过呼吸、饮食和皮肤接触直接进 入人体,导致肝肾功能下降,具有致突变性、致癌性。已 有很多国家通过立法限制使用邻苯二甲酸酯类增塑剂,包括欧 盟 REACH 法规和美国的《消费品安全改进法》等。
增塑剂在食品安全引起关注,首先是 2011 年 5 月起中国台湾食品 中先后检出 DEHP、DINP、DNOP、DBP、DMP、DEP 等 6 种 邻苯二甲酸酯类塑化剂成分,药品中检出 DIDP。截至 6 月 8 日, 中国台湾被检测出含塑化剂食品已达 961 项。6 月 1 日卫生部紧急 发布公告,将邻苯二甲酸酯(也叫酞酸酯)类物质,列入食品 中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单。
近段时间,白酒中检测出塑化剂的风波再次引起大家的关注, 白酒添加塑化剂则有可能是为了让年份不够的酒液看起来好 看,增加各种增粘剂可固化伪造粮食酒内的糖分,产生粘杯挂 杯的效果。但同时也有可能是白酒产品中的塑化剂属于特定迁 移,主要是生产或包装过程中与塑料制品接触,塑化剂被酒精 溶出所造成的。
目前国内颁布了 GB/T 21911-2008《食品中邻苯二甲酸酯的测 定》的检测方法。本实验在此标准基础上,进行优化,采用水 浴加热去除乙醇后,正己烷提取,采用赛默飞世尔科技全新一 代三重四极杆气相色谱质谱联用仪(TSQ 8000)分析检测白酒 中 16 种邻苯二甲酸酯的方法。通过二级质谱扫描充分减少了 在复杂基质样品中的背景干扰影响,提高了目标化合物的检测 灵敏度。
2. 实验部分 2.1 仪器和试剂 质谱仪 : TSQ 8000 质谱仪 ( 赛默飞世尔科技,美国 ); 气相色谱仪:Trace1310 GC 配 AI l310 自动进样器 ( 赛默飞世 尔科技,美国 ); 色谱柱 : TR-PesticideII 30 m* 0.25 mm* 0.25 µm 毛细管色谱 柱(带 5 m 预柱); 试剂:正己烷,农残级; 白酒:自购于超市。 2.2 仪器方法 气相方法: 柱温箱:60ºC 保持 1 min,以 20ºC/min 升至 220ºC,保持 1 min,再以 5ºC/min 的速率升至 280ºC,保 持 3 min;进样口: 不分流进样,不分流时间:1 min,衬管:惰性不分流(货号: 453A1925),进样口温度为 250ºC;载气:恒流,1 ml/min; 传输线:280ºC 质谱方法: 离子源温度为 250 ºC,采用 Acquisition-Timed 方法,SRM 扫 描,具体检测离子对如表 1 所示:
白酒样品前处理方法: 用玻璃移液管准确移取 5.0 mL 白酒样品于 10 mL 具塞玻璃离 心管中,在沸水浴中加热除去样品中的乙醇,冷却至室温后加 入 2.0 mL 正己烷,振荡提取 5 min,3000 转 /min 离心 3 min 后 , 取上清液上机分析。 注:整个处理过程必须在玻璃容器中进行,严禁使用塑料制品, 防止处理样品过程中混入非样品中的邻苯二甲酸酯类物质。
3. 实验结果分析 3.1 全自动二级质谱条件的优化(Auto-SRM) 在气相色谱-三重串联四极杆质谱联用检测过程中,为了保证 定性和定量的准确,必须对待测物的离子对(母离子和子离 子)、碰撞能量、扫描时间、驻留时间及监测反应离子的数目 等一系列质谱参数进行优化,以期达到灵敏度。使用 TSQ 8000 气质联用仪,可采用*的 Auto-SRM 模式,可全 自动完成所有化合物的二级质谱参数优化,并自动给出碰撞能 量优化结果,简单直观,如图 1 所示,大大节省了分析时间。本实验在固定色谱条件下,通过优化后的仪器参数,样品色谱 图与标准物质色谱图比较,保留时间相对偏差不超过标准物质 ±2.5%;采用多离子对定性,相对离子丰度大允许偏差不超 过 ±20%,确保了定性的准确度。
3.2 色谱分离结果 由于溶剂中可能含有邻苯二甲酸酯类物质,所以每次做样前我 们都做了溶剂对照,以便排除溶剂中的干扰效应,摒除假阳性 结果。由于 16 种邻苯二甲酸酯的离子对信息有一些比较相似, 所以我们选择了分离度比较好的弱极性色谱柱,从而保证了 16 种邻苯二甲酸酯在色谱上得以分离,使定性定量更加准确。16 种邻苯二甲酸酯色谱分离情况如图 2 所示:
3.3 标准曲线及低定量限 以正己烷为溶剂,分别配制 1 µg/L,5 µg/L,10 µg/L,50 µg/ L,100 µg/L,500 µg/L 的混标溶液,建立标准曲线,各化合 物的标准曲线如表 2 所示,相关系数 R2 均大于 0.991,表明这 16 种化合物的标准曲线线性良好。由于溶剂本底中部分邻苯二 甲酸酯是存在干扰的。所以需要将标准溶液扣除本底后再计算标准曲线,以使标准曲线更加准确。本次实验中 16 种邻苯二 钾酸酯类化合物的低定量限均为 1 µg/L,见图 3。其中溶剂 中的 DEP、DIBP、DBP 和 DEHP 含量估计是 1 µg/L 标准品的 20-30%,所以低定量限设定为 1 µg/L。
3.4 方法精密度和回收率的测定 称取白酒样品,分别添加 2 个水平浓度的标准品,选取其中低浓度水平平行测定 6 次。结果表明,平均回收率为 81.5-115%,相 对标准偏差(RSD, n=6)为 1.74-4.95%。回收率和精 密度数据结果见表 3。 表 3: 方法的精密度和回收
3.5 实际样品检测 按照上述前处理方法,对市售的 4 种不同的白酒进行邻苯二钾酸酯类残留分析检测。测试结果统计见表 4。其中超过线性范围的 采用二次稀释后定量。 表 4:实际样品检测结果统计
对检出的化合物可以通过二级质谱定性离子与定量离子的离子 比例进一步确证化合物,下图显示了样品 1 中检出的 DIBP 的 离子比例符合标准值,因此可以确证样品 1 中确实检出的是 DIBP。
根据 GB9685-2008《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生 标准》的规定,邻苯二甲酸酯类物质是可用于食品包装材料的 增塑剂,不是食品原料,也不是食品添加剂,严禁在食品、 食品添加剂中人为添加。食品、食品添加剂中的邻苯二甲酸 二 (2- 乙基己 ) 酯 (DEHP) 和邻苯二甲酸二正丁酯 (DBP) 大残 留量分别为 1.5 mg/kg 和 0.3 mg/kg。我们的样品测定结果表 明, DIBP、DBP、DEHP 在白酒中普遍存在,其中 1 个样品中 DBP, DEHP 的含量超过规定,样品 4 中 DBP 含量达 2.885mg/ L 即样品含量为 1.154 mg/kg,超标 285%; DEHP 的含量高 达 11.606 mg/L 即样品含量为 4.64 mg/kg,超标 209%。
4. 结论 本方法采用 ThermoFisher 公司全新一代三重四极杆质谱 TSQ 8000 测定白酒中 16 种邻苯二甲酸酯类物质残留,此方法具有 操作方便,选择性好,线性范围宽,高灵敏度等特点,高灵敏 度能够减少取样量,极大降低样品对质谱仪器的污染,节约了 分析和维护成本。同时 TSQ 8000 提供的离子对扫描可以有效 排除假阳性的干扰,使检测结果更加准确。在 100、20 µg/L 两个 添加水平下,回收率为 81.5-115%,20 µg/L 浓度水平下相对 标准偏差(RSD, n=6)为 1.74-4.95%。该方法低定量限 为1 µg/L,*可以满足白酒中邻苯二甲酸酯类物质的检测需要
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