油脂中多環(huán)芳烴的測(cè)定及樣品前處理技術(shù)

油脂中多環(huán)芳烴的測(cè)定及樣品前處理技術(shù)

多環(huán)芳烴（pahs）是一種永久性的有機(jī)污染物，由致癌、畸形和突變引起。它是一種以密度環(huán)形式連接的化合物。它們一般分成兩組:有4個(gè)或少于4個(gè)苯環(huán)的屬輕質(zhì),多于4個(gè)苯環(huán)的屬重質(zhì)。肝臟中產(chǎn)生的PAHs代謝物可與DNA、蛋白質(zhì)相結(jié)合,引發(fā)細(xì)胞突變,母體過(guò)多接觸PAHs會(huì)增加新生兒患白血病的幾率。PAHs廣泛存在于空氣、食物和飲用水中。研究表明,對(duì)于不吸煙的非職業(yè)暴露人群,飲食接觸PAHs是日暴露PAHs的主要途徑,約占人體日暴露PAHs的70%以上。食用油是人民日常生活的必需品,由于植物原料中PAHs的存在,生產(chǎn)過(guò)程中工藝、技術(shù)、設(shè)備條件的不足,以及在運(yùn)輸過(guò)程中受環(huán)境污染等原因,都可能導(dǎo)致食用油中最終含有一定量PAHs。在玉米油、椰子油、葡萄籽油、花生油、橄欖油、菜籽油、棕櫚油、南瓜籽油中都檢出過(guò)PAHs。本文對(duì)食用油中PAHs的前處理技術(shù)進(jìn)行總結(jié),為建立更靈敏、高效的PAHs分析方法提供技術(shù)支持。1pahs測(cè)量前處理技術(shù)由于PAHs具有親脂性,使得食用油更易受到PAHs污染,因此對(duì)食用油中PAHs的研究受到了越來(lái)越多的關(guān)注。1.1液-液萃取法影響油脂中PAHs測(cè)定的主要因素是油脂中大量的甘油三酯和脂肪伴隨物。皂化可以有效地去除油脂,Mariad等用KOH或NaOH的甲醇或乙醇溶液與橄欖果渣油一起進(jìn)行回流皂化,皂化4h后,未皂化物再用環(huán)己烷等進(jìn)行液-液萃取,萃取物經(jīng)濃縮后檢測(cè)。為了避免復(fù)雜費(fèi)時(shí)的堿性皂化,Pandey等用液-液分配法將植物油溶解于正庚烷中,再用二甲基亞砜(DMSO)萃取其中的PAHs,加水到DMSO萃取相中以改變PAHs在兩相中的分配系數(shù),再將PAHs反萃取到環(huán)己烷中,其回收率為58%～99%,檢測(cè)限為0.1～4.0ng。有些作者利用PAHs能和咖啡因形成配合物的原理,將油樣溶于環(huán)己烷中,向其中加入咖啡因-甲酸溶液萃取出PAHs,再加入2%的NaCl溶液使配合物分解,然后用環(huán)己烷反萃取出PAHs。Moret等以橄欖油為樣品,對(duì)上述3種方法進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,皂化法殘留的角鯊烯含量高,需要進(jìn)一步凈化,液-液分配法的凈化能力最強(qiáng)。1.2固相萃取柱的制備固相萃取是一種基于液-固分離萃取的試樣預(yù)處理技術(shù)。由于其高效、可靠、耗用溶劑少,已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的液-液萃取方法。用固相萃取富集凈化,對(duì)油樣中多數(shù)的PAHs可達(dá)到較高的回收率和精密度。Barranco等用1g的C18固相萃取柱預(yù)處理樣品檢測(cè)PAHs。將0.5g油樣溶于5mL己烷中,用5mLDMF-水溶液(體積比9∶1)提取,提取液稀釋到1∶1后用固相萃取凈化。C18固相萃取柱在使用前用甲醇、己烷和DMF(1∶1)活化,然后上樣,用水洗柱,抽干后用己烷洗脫。該法對(duì)于易揮發(fā)的PAHs(萘、苊)回收率較低,對(duì)重質(zhì)PAHs的回收率較高,重復(fù)性較好。Swetman等用硅膠柱處理樣品,將0.03g椰子油溶于己烷后通過(guò)固相萃取柱,用體積比為30∶70的二氯甲烷-己烷混合溶劑洗脫P(yáng)AHs。Weiue55ehaar將油樣溶解于異己烷-丁基二甲基醚(BME)溶液中,然后經(jīng)聚苯乙烯固相萃取柱萃取PAHs。吸附在柱上的甘油三酯和非環(huán)化合物用濃度不同的異己烷-丁基二甲基醚混合溶劑梯度洗脫,吸附在柱上的PAHs最后被四氫呋喃洗脫。該法對(duì)五環(huán)、六環(huán)PAHs的回收率為85%～95%,對(duì)四環(huán)PAHs的回收率為60%～75%,而對(duì)二環(huán)、三環(huán)PAHs提取不適用。1.3gc-tof-ms分析固相微萃取是近年來(lái)國(guó)際上興起的一項(xiàng)試樣分析前處理新技術(shù),是在固相萃取基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。其利用目標(biāo)物與溶劑之間“相似相溶”的原理,用石英纖維表面的固定相對(duì)分析物的吸附作用,將組分從樣品中提取出來(lái),再利用氣相的高溫或是液相的流動(dòng)相將組分洗脫下來(lái)檢測(cè)。Purcaro等采用SPME結(jié)合GC×GC-TOF-MS方法對(duì)食用油中PAHs進(jìn)行測(cè)定,將0.2mL油溶于1.5mL己烷中,用15μm的CarbopackZ/PDMS(Supelco,Bellefonte,PA,USA)纖維對(duì)PAHs進(jìn)行吸附提取,在室溫下吸附30min,再用己烷淋洗1min去除纖維表面甘油三酯后進(jìn)行測(cè)定。方法檢測(cè)限為0.1～1.4μg/kg,定量限為0.4～4.6μg/kg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%～34.5%,回收率為38.5%～107.0%。1.4pahs萃取法近年來(lái),一種新型的基于表面活性劑相的分離方法——濁點(diǎn)萃取法逐漸成為研究熱點(diǎn),其在有機(jī)物、金屬離子和蛋白質(zhì)樣品的分離與預(yù)濃縮中均表現(xiàn)出較高的性能。與傳統(tǒng)的液-液萃取相比,濁點(diǎn)萃取法具有操作簡(jiǎn)單、速度快、萃取率高等優(yōu)點(diǎn);此外,由于濁點(diǎn)萃取法避免了有機(jī)溶劑的使用,在降低成本的同時(shí)也表現(xiàn)出環(huán)境友好的特性。夏紅采用基于硅表面活性劑PP-18的濁點(diǎn)萃取法對(duì)食用油中PAHs進(jìn)行分離,并結(jié)合液相色譜法進(jìn)行測(cè)定。將花生油溶于正己烷中,再與DMSO混合,充分振蕩后離心分離,得到含有PAHs的DMSO初萃取液。將獲得的DMSO初萃取液與表面活性劑溶液以一定的比例混合振蕩,并加一定量的電解質(zhì),獲得表面活性劑富集相,以乙腈稀釋后,注入高效液相色譜進(jìn)行測(cè)定。上述方法檢測(cè)限低,靈敏度和準(zhǔn)確度都較好,但是步驟繁瑣,同時(shí)要消耗大量的有機(jī)溶劑和人力。1.5pahs分離和凈化凝膠滲透色譜是30年前發(fā)展起來(lái)的一種新型液相色譜,是色譜中較新的分離技術(shù)之一。油脂具有可以快速飽和并降解色譜柱的性能,并且干擾測(cè)定,而凝膠滲透色譜是去除油脂物質(zhì)的最有效的系統(tǒng),并能延長(zhǎng)分析柱的壽命。該方法基于尺寸排阻的分離原理,利用樣品中各組分分子大小不同,從而在凝膠中滯留時(shí)間不同而達(dá)到分離目的。凝膠滲透色譜對(duì)樣品進(jìn)行凈化分離時(shí),油脂(通常相對(duì)分子質(zhì)量大于600)等大分子物質(zhì)首先流出,隨后是PAHs,淋洗溶劑的極性對(duì)分離的影響并不起決定作用。植物油和PAHs有很好的相容性,王建華等采用同位素稀釋法并結(jié)合凝膠滲透色譜凈化技術(shù),建立了植物油中PAHs殘留的氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)檢測(cè)方法。選用Bio-BeadsS-X3作為填料,乙酸乙酯(沸點(diǎn)77℃)和環(huán)己烷(沸點(diǎn)80.7℃)為流動(dòng)相,玻璃分析柱填充凝膠用量為11.5g,流速為3mL/min,溶劑用量60mL,時(shí)間20min。PAHs出峰時(shí)間為10～18min,油脂類物質(zhì)在4～10min出峰,能夠有效分離脂肪和其他高分子污染物?；厥章试?0%～110%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.3%～15%,檢測(cè)限0.5～1.0μg/kg。1.6研磨法pahs超臨界流體萃取是國(guó)際上最先進(jìn)的物理萃取技術(shù)。超臨界流體具有類似氣體的較強(qiáng)穿透力和類似于液體的較大密度和溶解度,具有良好的溶劑特性,可作為溶劑萃取目標(biāo)物。LageYusty等分析植物油中的重質(zhì)PAHs,在樣品中加入硅膠并混合均勻,以甲醇為改性劑,用超臨界CO2在110℃、28.3MPa下萃取植物油中的PAHs,PAHs的檢測(cè)限低于1.55μg/kg。該法縮短了分析時(shí)間,減少了溶劑用量和樣品的處理步驟,適宜常規(guī)分析。但是除了苯并[a]蒽回收率大于90%以外,其余的PAHs隨著其沸點(diǎn)的升高(隨環(huán)數(shù)增加,PAHs的沸點(diǎn)升高),回收率逐步減小,均低于50%,原因有待進(jìn)一步探索。Ali等將C18鍵合硅膠顆粒加入到脂類模擬樣中,在100℃、35MPa的最優(yōu)條件下用超臨界CO2萃取樣品中的PAHs。在萃取過(guò)程中脂類保留于C18硅膠柱上,該方法回收率達(dá)到了94%～100%。1.7提取pahs加壓溶劑萃取又名加速溶劑萃取。加壓溶劑萃取技術(shù)是一種全新的溶劑萃取技術(shù),通過(guò)施加高壓來(lái)增強(qiáng)溶劑的溶解性能和加速分析物的分離熱力學(xué)過(guò)程。Veyand等采用加壓溶劑萃取技術(shù)測(cè)定了油樣中19種PAHs,將Florisil硅土和過(guò)濾劑一起裝入加速溶劑萃取柱內(nèi),用體積比為1∶1的己烷-丙酮提取,提取液用固相萃取小柱凈化:小柱預(yù)淋洗后,開(kāi)始上樣,用體積比為7∶3的環(huán)己烷-甲醇淋洗,最后用體積比為4∶6的環(huán)己烷-乙酸乙酯洗脫,然后將殘?jiān)苡诩妆?采用GC-MS/MS分析。PAHs檢測(cè)限為0.008～0.15mg/kg,定量限為0.025～0.915mg/kg,大部分PAHs的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.9%～8.4%,回收率為30%～70%。1.8pahs高效液相色譜法Arrebola等用全自動(dòng)頂空進(jìn)樣-GC/MS測(cè)定了橄欖油中的PAHs,方法簡(jiǎn)單、快速,不需要提取、凈化或預(yù)濃縮,也不需要樣品制備。將油樣直接裝入樣品瓶中立即封口,放在自動(dòng)進(jìn)樣器上200℃加熱45min,確保PAHs氣液完全平衡。抽取油樣上方氣相進(jìn)入GC系統(tǒng)分析。GC/MS采用程序升溫,MS檢測(cè)器,SIM模式和MS/MS模式,分析時(shí)間18min,能測(cè)定油脂中大部分PAHs(包括苯并芘),與其他方法相比,檢測(cè)限更低,檢測(cè)速度更快。VanStijn等研究了在線LC-LC聯(lián)用測(cè)定PAHs的方法,采用供體受體復(fù)合物色譜提取凈化與HPLC測(cè)定的聯(lián)用模式。它的原理是利用電子受體固定相與PAHs間產(chǎn)生的π-π電子相互作用,將PAHs保留在受體固定相中。PAHs和固定相之間的結(jié)合強(qiáng)度隨著PAHs環(huán)數(shù)的增加而增加。先以不含π電子的溶劑為流動(dòng)相,使甘油三酯和生育酚等物質(zhì)沖出柱外,后用能抵消π-π電子相互作用的溶劑將PAHs洗脫下來(lái),洗脫液直接進(jìn)行高效液相色譜分析。將250μL油樣注入DACC(80mm×3mm,i.d.5μm,ChromSpherPI)柱,以異丙醇為流動(dòng)相,10～12min后切換到反沖模式,最后用體積比為85∶15的乙腈-水將PAHs反沖洗脫下來(lái),洗脫液直接進(jìn)ODS柱進(jìn)行高效液相色譜分析。整個(gè)分析時(shí)間為80min,而傳統(tǒng)方法需要8～10h。2與色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)食用油中PAHs的分析測(cè)定,前處理技術(shù)十分關(guān)鍵。傳統(tǒng)的方法檢測(cè)限低,有較好的靈敏度和準(zhǔn)確度,但操作繁瑣且溶劑消耗量大。固相萃取法預(yù)處理樣品,除了萘和苊外,其他PAHs(包括一些輕質(zhì)PAHs,如芴、菲、蒽)的回收率都較高,重復(fù)性也比其他方法好,且大大減少了分析時(shí)間及溶劑消耗,簡(jiǎn)化了樣品處理過(guò)程,易實(shí)現(xiàn)與色譜-質(zhì)譜聯(lián)用。濁點(diǎn)萃取法具有操作簡(jiǎn)單、萃取率高的特點(diǎn),成本低,表現(xiàn)出環(huán)境友好的特性,但是添加的表面活性劑可能對(duì)儀器分析產(chǎn)生一定的影響,尋找