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作者:胡加文1,李天宝1,王春利1,李文斌2(1. 江门出入境检验检疫局,广东江门529000 ;2. 北京迪马科技有限公司,北京100029)
摘要建立固相萃取、高效液相色谱测定方便面中苯并芘的方法。采用正己烷作为萃取溶剂,经苯并芘检测专用固相萃取柱ProElut BaP 净化提取,用高效液相色谱仪对方便面中苯并芘的含量进行测定。在0.5~10.0 μg/kg 范围内苯并芘的质量浓度与色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.999 2,方法的检出限为0.3 μg/kg。调味包和面饼中苯并芘的加标回收率分别为86.3%~95.7% 和88.8%~96.6%,测定结果的相对标准偏差分别为3.2%~3.5%和2.7%~3.2%(n=6)。该方法适合方便面中苯并芘含量的日常检测。
苯并芘又称苯并(α) 芘(BaP) 是一种强致癌物质,它是碳水化合物、蛋白质和脂肪等有机化合物在高温条件下不完全燃烧时发生聚合反应产生的高活性间接性致癌物质。苯并芘广泛存在于烟熏、油炸、烧烤、烘焙等食品中。研究表明,苯并芘可致肺癌、肝癌、肠胃道癌症等,属于一级致癌物[1]。前不久,韩国某知名方便面品牌生产的6 款方便面被卷入致癌物苯并芘风波,引起各界高度关注。我国对食品中苯并芘的限量做出了严格的规定,要求谷物及其制品、肉及肉制品(主要为熏、烧、烤肉类)、水产动物及其制品(主要为熏、烤水产品)中苯并芘含量不得超过5 μg/kg,油脂及其制品中苯并芘含量不得超过10 μg/kg[2]。
目前,测定苯并芘的方法主要有液相色谱法、气相色谱法和薄层层析法[3–8]。目前我国没有国家标准和行业标准规定方便面中苯并芘的检测,迪马科技此前曾开发过植物油及水产品中苯并芘检测专用固相萃取柱–ProElut BaP,用户使用后均反映效果良好。在此基础上,笔者进行了进一步研究,使用ProElut BaP 成功实现方便面类样品中苯并芘的检测。固相萃取技术作为前处理手段具有样品预处理简单,溶剂用量少,环境污染小,分离效果好,回收率稳定等优点[9–12]。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
高效液相色谱仪:Agilent 1200 型,配二极管阵列检测器(DAD),美国安捷伦科技有限公司;
离心机:转速不小于10 000 r/min,德国Sigma实验室离心机股份有限公司;
旋转蒸发仪:R–210 型,瑞士步琦有限公司;
苯并芘标准品:纯度不小于99.0%,德国Dr. Ehrenstorfer 公司;
SPE 固相萃取柱:ProElut DPC 型,3 g/(12mL),北京迪马科技有限公司;
有机系微孔滤膜:孔径0.45 μm,天津津腾实验设备有限公司。
1.2样品处理
1.2.1方便面调料包处理
称取0.4 g 样品,精确到0.001 g,用5 mL 正己烷溶解稀释,作为待净化液。将待净化液加入经过活化( 使用前向固相萃取柱加30 mL 正己烷,流出液弃去) 的固相萃取小柱,收集流出液;再加入50mL 正己烷淋洗,收集流出液。合并以上两个步骤流出液,在30℃下减压蒸馏,将收集液蒸干,以乙腈– 四氢呋喃( 体积比为9∶1) 溶液定容至1 mL 后供HPLC 分析。
1.2.2方便面面饼处理
称取1 g 样品于50 mL 离心管中,加入15 mL正己烷。涡旋混合2 min,超声提取5 min,于6 000r/min 下离心3 min,收集上清液;残渣再用15 mL正己烷提取,每次涡旋混合2 min,超声提取5 min,于5 000 r/min 下离心3 min。合并两次提取液,在30℃下用减压蒸馏将提取液蒸干,然后用5 mL正己烷溶解,待净化。净化前先对固相萃取柱进行活化( 加30 mL 正己烷,流出液弃去),然后将待净化液加入小柱,收集流出液;再加入70 mL 正己烷淋洗,收集流出液。合并上述两个步骤的流出液,在40 ℃下减压蒸馏将收集的流出液蒸干,然后用乙腈– 四氢呋喃( 体积比为9∶1) 溶液定容至1 mL后供HPLC 分析。
1.3色谱条件
色谱柱:Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm,5 μm,北京迪马科技有限公司) ;流动相:乙腈– 水( 体积比为97∶3) ;流量:1.0 mL/min ;检测器:DAD ;
检测波长:激发波长为370 nm,发射波长为406nm ;柱温:30℃;进样体积:10 μL。
2结果与讨论
2.1样品净化条件的优化
由于方便面调味包和面饼的基质都比较复杂,含有大量的油脂等干扰物,为了达到除去油脂及其它杂质的目的,需要在前处理过程对目标物进行净化、富集。因此本方法采用经过活化的苯并芘检测专用固相萃取柱–ProElut BaP 对方便面样品提取溶液进行净化处理,处理后的溶液直接使用高效液相色谱仪进行测定。
样品溶液在旋转蒸发过程应特别注意以下几个参数设定:真空度约15.6 kPa ;冷凝水10℃左右;
水浴锅温度40℃左右;旋转蒸发过程不能出现暴沸现象;进行首次样品旋转蒸发前,需先旋转蒸发50mL 正己烷冲洗系统。
确定出最佳的固相萃取过柱流量,既可以保证实验的准确性,又可以保证实验的效率[13]。通过使用不锈钢点胶针头等限速装置进行限定固相萃取柱过柱流量,对1.0,2.5 μg/kg 苯并芘标准溶液在不同固相萃取过柱流量条件下回收率进行对比分析,结果见表1。从表1 可以看出,在1 mL/min 流量时苯并芘回收率达到88.3%~108.1%,而随着流量的增大回收率明显下降,所以选择1 mL/min 的过柱流量。
2.2液相色谱条件的选择
分别以乙腈– 水体积比为97∶3,95∶5,90∶10,85∶15,80∶20 作为流动相进行试验。当流动相乙腈– 水体积比为97∶3 时,按照1.2 和1.3 给出的实验条件分别对方便面调味包和面饼进行加标样品的测试,所得方便面调味包和面饼中苯并芘加标分析色谱图分别见图1 和图2。从图1 和图2 中可以看出,苯并芘的相对保留时间为8.7 min,分离效果好,峰形对称。
2.3线性范围与检出限
用流动相稀释制备0.5,1.0,2.0,5.0,10.0 μg/kg的系列标准溶液,按照1.3 色谱条件测定。结果表明,苯并芘在0.5~10.0 μg/kg 范围时,色谱峰面积Y 与其质量分数X 呈良好线性关系,线性回归方程为Y=40 252X+1 996.3,线性相关系数r2=0.999 2。以S/N=3 确定检出限,得到苯并芘的检出限为0.3 μg/kg,远低于欧盟、世卫组织都针对烟熏食物中苯并芘5 μg/kg 和10 μg/kg 的限量要求。
2.4回收试验与精密度试验
采用加标回收法,以不含苯并芘的方便面调味包和面饼为空白样品基质,在1.0,2.5 μg/kg 2 个浓度水平上进行加标回收试验,每个水平平行测定6 次,苯并芘的回收率及相对标准偏差见表2。
从表2 中可以看出,调味包和面饼中苯并芘的回收率分别为86.3%~95.7% 和88.8%~96.6%,相对标准偏差分别为3.2%~3.5% 和2.7%~3.2%,说明该方法具有较高的精密度与准确度。
3结语
基于层析柱的原理,采用苯并芘检测专用固相萃取柱ProElut BaP 将方便面调味包和面饼样品中的干扰物油脂与苯并芘分离,达到除油及其它杂质的目的,处理后的溶液可直接使用高效液相色谱仪进行测定。该方法操作简单,分析速度快,适用于方便面中苯并芘的日常分析工作。
参 考 文 献
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