氣質聯用法測定食用植物油中的多環芳烴

多環芳烴（polcyclicaromatichydrocarbons，PAHs）是環境中分布極為廣泛的有機污染物，存在于空氣、水、土壤、沉積物、食品、生物體等各種環境介質中，具有生物難降解特性，是一類持久性有機污染物[1]。PAHs具有明顯的致癌、致畸和致突變作用，與多種癌癥的發生有關，是一類威脅人類健康的主要環境污染物[2]。已有研究表明，食品和水是人類受多環芳烴污染的主要途徑[3]，食品中產生多環芳烴的途徑包括環境污染、加工過程和包裝等。對食用植物油而言，多環芳烴可在油籽干燥過程中與燃燒不*或熱解燃氣直接接觸而產生，也有可能在收獲、運輸、加工等過程中因接觸機油等而受到多環芳烴污染，在某些地區，農民將大豆等食用油原料晾曬在瀝青路面上，這也有可能殘留多環芳烴[4]。Pandey等在2004年對296個食用植物油樣品多環芳烴的檢測中發現，88.5%的樣品存在多環芳烴污染[5]。 
　　針對食用植物油中有可能普遍存在的多環芳烴污染，世界各國均制定了嚴格的*。我國在GB2762—2012中規定苯并（a）芘（多環芳烴的代表性物質）的高殘留*為10μg/kg[6]；歐盟委員會法令（EC）NO835—2011規定可食用油、脂肪（不包括可可油和椰子油）中苯并（a）芘的高殘留*為2μg/kg，且苯并（a）芘、蒽、熒蒽、屈4種多環芳烴總*值≤10μg/kg；韓國規定植物油中苯并（a）芘的高殘留*為2μg/kg；西班牙規定重PAH（5～6環）總量的*為5μg/kg，其中，每種的*為2μg/kg[7]。上對食用油中多環芳烴的檢測方法也提出了很高的要求。我國《食品中苯并（a）芘的測定》（GB/T5009.27—2003）采用熒光分光光度計法和目測比色法[8]，但只能監控食品中的一種多環芳烴，且效果較差；《動植物油脂多環芳烴的測定》（GB/T24893—2010）采用固相萃取法[9]，但整個過程耗時較長。張志偉等報道利用供體受體復合色譜法測定植物油中16種歐盟優控多環芳烴[4，10]，但該方法需要用到DAAC凈化，不易推廣。本試驗針對植物油中16種美國環保局（EPA）優控多環芳烴，進行凝膠滲透色譜（GPC）凈化和氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）測定方法研究，以期為食用植物油中多環芳烴的檢測提供有益參考。 
　　1材料與方法 
　　1.1材料 
　　食用植物油樣品購自南京蘇果市。 
　　1.2試劑 
　　環己烷、正己烷、乙酸乙酯均為色譜純，購自美國TEDIA公司；萘、苊、二氫苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、屈、苯并（a）蒽、苯并（k）熒蒽、苯并（b）熒蒽、苯并（a）芘、二苯并（a，h）蒽、茚并（1，2，3-cd）芘、苯并（g，h，i）芘，共16種多環芳烴混合標準品，美國Accustandard公司生產，每種物質均為100μg/mL甲醇溶液，于-4℃條件下避光保存。 
　　1.3儀器設備 
　　XS205Dualrnge電子分析天平，瑞士MettlerToledo生產；FreeStyleTM凝膠滲透色譜儀（含GPC、EVA模塊）和300mm×25mm凝膠滲透色譜柱（填料為BioBeadsS-X350g），德國LCTech生產；7890A-5975C氣質聯用儀、30m×250μm×0.25μm氣相色譜柱HP-5MSUI，美國Agilenttechnologies生產。 
　　1.4測定方法 
　　1.4.1植物油的制備參考張志偉方法[4]，稱取大豆油約40g于圓底燒瓶中，加入2g活性炭，旋轉蒸發儀中90℃加熱2h，取出3000r/min離心5min，上清液過0.45μm濾膜除去雜質，經檢測無多環芳烴峰后備用。 
　　1.4.2樣品提取與凈化稱取1.00g植物油樣品，加入10mL比例為1∶1的乙酸乙酯和環己烷，渦旋均質，待GPC凈化。GPC流動相為1∶1的乙酸乙酯和環己烷，流動相流速5mL/min，上樣量為5mL。棄去初24min的收集液，收集24～32min的流出液在線濃縮至近干，正己烷定容至1mL，待進氣質聯用儀分析。 
　　1.4.3色譜、質譜條件色譜條件：載氣為純度>99.9999%的He，流速為1min/L，進樣口溫度為280℃，進樣量為1μL，脈沖不分流模式進樣，30m×0.25mm×0.25μmHP-5MS色譜柱。程序升溫模式：40℃1min；以10℃/min升至200℃，維持2min；以10℃/min升至300℃。 
　　質譜條件：傳輸線溫度為300℃、EI源溫度為230℃、四級桿溫度為150℃、電離能量70eV、溶劑延遲為6min。全掃描（SCAN，m/z100-450）模式用于試驗條件優化，選擇離子檢測（SIM）模式用于定性、定量分析。 
　　2結果與分析 
　　2.1進樣條件優化 
　　分別選擇脈沖不分流模式和不分流模式進樣，比較進樣口溫度為260、280、300℃時100ng/mL16種多環芳烴標樣的總響應值。由圖1可見，脈沖不分流模式下多環芳烴的總響應值是不分流模式的2倍；進樣口溫度為280℃時，16種多環芳烴標樣的總響應值高。2.2SIM模式參數設置 
　　通過SCAN模式獲得總離子流圖，根據保留時間和碎片離子將化合物分為8組（表1）。由于多環芳烴類化合物結構比較穩定，其特征離子多數為分子離子及其同位素離子。 
　　2.3GPC凈化條件的建立與優化 
　　采用分段收集建立GPC凈化方法：將標樣注入GPC，流動相以5mL/min流速沖洗，棄去初10min的沖洗液，10～50min之間每2min收集1次，約10mL，搖勻后進氣質聯用儀分析，計算各多環芳烴累計回收率。以萘為例，由圖2可見，在第24～26min，萘開始從GPC分離柱中流出，至30min達到95.1%，后基本無流出。因此，綜合考慮16種多環芳烴的流出曲線，確定本試驗GPC的收集條件為：自24min開始收集流出液，直至30min，此時，脂肪等大分子物質和16種多環芳烴可以得到很好的分離。 
　　2.4氣質聯用法參數測定 
　　以各多環芳烴物質標準溶液濃度與對應的響應面面積繪制標準曲線，確定線性范圍，計算線性方程及線性相關系數；以3倍信號噪音比計算測定方法的檢出限（LOD），以10倍信號噪音比計算測定方法的定量限（LOQ）；對多環芳烴植物油添加1μg/mL多環芳烴混標液1mL，即加標量為1μg，進行6次獨立測定，求得平均加標回收率（R）及相對標準偏差（RSD）。由表2可見，16種多環芳烴在0.5～50μg/kg范圍內線性關系良好，r2值均在0.9970以上；16種多環芳烴的檢出限范圍0.07～0.2μg/kg，定量限達到0.2～0.5μg/kg；平均加標回收率為80%～101%，相對標準偏差范圍為1.2%～9.9%。氣質聯用法測定的參數均滿足GB/T27404要求，可以用于食用植物油中多環芳烴的檢測。 
　　食品基質中多環芳烴的凈化，目前流行的是固相萃取。對植物油而言，在提取過程中由于多環芳烴含量多數為痕量級，且具有脂溶性特征，因此，基質中的脂肪通常會與多環芳烴共同被提取出來，成為主要的檢測干擾物質。凝膠滲透色譜通過脂肪分子和多環芳烴分子量的差異而分離，本試驗凈化方法可以有效去除脂肪分子，同時可保留90%以上的待測物質多環芳烴。 
　　對于多環芳烴的檢測，常見的是液相色譜熒光法（HPLC-FLD）和氣質聯用法（GC-MS）。HPLC-FLD的好處在于方法簡便，不需要高值儀器，對能發射熒光的多環芳烴有較好的選擇性和靈敏度。和HPLC-FLD相比，GC-MS法優勢在于GC可以提供比HPLC更高的分離能力，MS可以提供更好的選擇性，同時還可以給出待測物質的結構信息。對于不能激發或只能激發較弱熒光的多環芳烴如萘、苊、二氫苊、芴等，檢測只能依賴于GC-MS方法。