GC/MS或LC/MS 方法检测食品中的邻苯二甲酸酯类化合物

 引言邻苯二甲酸的酯类化合物称为邻苯二甲酸酯，常用做增塑剂以提高塑料及其制品的柔韧性、透明度、耐用性和使用寿命。邻苯二甲酸酯类化合物用途广泛，可以作为药丸的肠溶衣材料，也可以用于乳剂和混悬剂的制备。我们可以在许多产品中发现它的身影，比如粘合剂和胶水、电子器件、个人护理产品、医疗设备、管材、包装材料和儿童玩具等。由于这些化合物并非与塑料共价结合而只是混合，所以它们很容易释放到环境中去。研究表明，邻苯二甲酸酯类化合物可以引起许多健康问题，包括哮喘、内分泌紊乱、生殖功能异常、癌症、低出生体重、自闭症和注意力缺陷多动症(ADHD) 等。因此，欧盟 (EU)、美国 (USA)，以及其他一些国家已经开始监管邻苯二甲酸酯类化合物的暴露问题。从 2007 年开始，欧盟 (2005/84/EC) 即对六种邻苯二甲酸酯类化合物在儿童玩具中的使用进行了严格控制，而美国从 2009 年起也开始执行类似法规（表 1）。

2011 年 5 月，作为起云剂（乳化剂）的替代品，邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯 (DEHP) 被发现非法添加到运动饮料、果汁、茶饮料、果酱和食品粉等产品中。起云剂能改善果汁等产品的外观。该事件中邻苯二甲酸酯类化合物被用作棕榈油的替代品。这些非法产品马上被召回，并且由于它们可能出口，当局随即又发布了一个全球通告。在中国大陆和中国台湾地区，任何一种邻苯二甲酸酯类化合物在食品中的最大允许量是 1ppm。为了保护消费者不受这种不道德加工产品的伤害，建立可以快速检测食品中邻苯二甲酸酯类化合物的灵敏、可靠的分析方法非常必要。本应用报告描述了可灵敏检测包括当前美国和欧盟管控的六种该类化合物在内的邻苯二甲酸酯类化合物的方法，可于GC/MS气质联用仪和 LC/MS液质联用仪平台上运行，使用单四极杆和三重四极杆质谱。GC/MS 方法可以检测少至 50ppb 的邻苯二甲酸酯类化合物，而LC/MS 方法采用三重四极杆质谱时，灵敏度更高，可检测 1ppb水平的该类化合物。两者的检测水平已足够确保上市食品中不含有超过美国、欧盟、中国大陆和中国台湾地区规定xian量的邻苯二甲酸酯类化合物。

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实验部分试剂与标准品GC 标准品：邻苯二甲酸二丁酯 (DBP，CAS 84-74-2)、邻苯二甲酸丁苄酯 (BBP，CAS 85-68-7)、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(DEHP，CAS 117-81-7)、邻苯二甲酸二正辛酯 (DNOP，CAS117-84-0)、邻苯二甲酸二异癸酯 (DIDP，26761-40-0)、邻苯二甲酸二异壬酯 (DINP，28553-12-0) 购自 ChemService 公司（WestChester，PA，美国）。这些标准品溶于二氯甲烷中。LC 标准品：30 种邻苯二甲酸酯标准品均购自 Dr. EhrentorferGmbH 公司。单个邻苯二甲酸酯类化合物的贮备液配制为浓度为100-1000 µg/mL 的甲醇溶液。制备校准曲线用的工作标准溶液系采用甲醇稀释贮备液配制，每个邻苯二甲酸酯类化合物浓度为10 µg/mL。仪器GC/MS 和 GC/MS/MS 实验于配备了 Agilent 5975C GC/MSD或 7000B 三重四极杆 GC/MS 的 Agilent 7890A GC 系统上运行。LC/MS 和 LC/MS/MS 实验于配备了 Agilent 6140 单四极杆LC/MS 或 Agilent 6400 系列三重四极杆 LC/MS 的 Agilent 1260RRLC HPLC 系统上运行。仪器条件见表 2-4。

样品制备GC/MS三个饮用水样品由中国台湾食品工业发展研究所提供。用于检验样品制备方法可行性的红茶、运动饮料、橙汁和拿铁咖啡等四种饮料购自零售店。采用固相萃取 (SPE) 法代替传统的己烷液液萃取法处理样品，可以减少背景干扰，并加快提取过程。于玻璃套管中加入 5 g Agilent Chem Elut 材料（部件号 198003），然后加载5 mL 水性样品，并使之*浸入 Chem Elut 吸附剂中。吸附剂用二氯甲烷淋洗三次，每次 5 mL，洗脱出分析物并留下污染物。分析前用氮气将样品吹至 2.5 mL。LC/MS取饮料、食品粉、健康护理产品或烤制食品各 1 g，用 45 mL 甲醇提取，超声 20 min。样品提取液放冷至室温（约 25-30 °C）后，用甲醇定容到 50mL 量瓶中。分析前，将 1 mL 提取液离心(3500 rpm) 10 min。分析参数采用的 MS 和 MS/MS 参数见表 5-8。

结果与讨论：样品制备该 GC 和 LC 方法运用成功的关键之一就是要求样品制备技术快速并且能够减少背景噪音。实验室中，其它来源的邻苯二甲酸酯类化合物污染有许多，比如来自塑料管和容器。谨慎仔细的样品制备对于获得没有污染和化学干扰产生的背景噪音的结果非常关键。GC 分析食品中邻苯二甲酸酯类化合物的一个传统样品处理方法，按照中国大陆标准 GB21911-2008 规定，系采用己烷进行液液萃ᄣ೗ᅂ0ᅂᕟൽᄣ೗ Chem Elut ࠦ၎ᕟൽ6050403020100×103×103 7 8 9 10 11 12 13 1424282016128408 9 10 11 12 13 14minmin图 1. 比较样品 GC/MS 分析后空白进样的分析状况。样品液-液萃取（顶图），样品 Chem Elut 固相萃取（底图）。请注意液液萃取法的空白进样显示有大量的携出物，甚至出现在第二次空白进样中。而采用 Chem Elut 固相萃取法空白进样一次即显示几乎没有背景干扰取。而采用 Agilent Chem Elut 固相萃取小柱代替上述传统方法制备样品更简便快速，整个操作不超过 10 min，并且消耗更少，邻苯二甲酸酯类化合物污染机会也更小。图1对比了采用 ChemElut 固相萃取及传统液液萃取制备样品的分析状况，显然前者背景噪音低，无污染。在 LC/MS 分析中，中国台湾 FDA 建立了一种甲醇提取并超声 20min的全新方法，用于饮料、食品粉、健康护理产品和烤制食品的样品提取。样品制备前加入了一个内标，保证方法定量分析的准确性。