氯丙醇酯污染是國際上比較關(guān)注的食品安全熱點(diǎn)問題之一,近些年,常有報(bào)道植物油、嬰幼兒奶粉等食品中檢出氯丙醇酯和縮水甘油酯。氯丙醇酯是氯丙醇類化合物與脂肪酸的酯化產(chǎn)物,食品中檢出量較高的是3-氯丙醇酯,在谷物、咖啡、魚、肉制品、馬鈴薯、堅(jiān)果和以植物油為原料的熱加工油脂食品中都有3-氯丙醇酯檢出;縮水甘油酯是脂肪酸與縮水甘油的酯化產(chǎn)物,它與氯丙醇酯是一對(duì)孿生兄弟,形成機(jī)理相似,在油脂精煉過程中,縮水甘油酯通常會(huì)伴隨3-氯丙醇酯一起形成,3-氯丙醇酯含量高,縮水甘油酯含量也高。
安譜實(shí)驗(yàn)參照國標(biāo)《GB 5009.191-2024 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氯丙醇及其脂肪酸乙酯、縮水甘油酯的測定》第二篇第二法,使用酸水解方法進(jìn)行酯鍵斷裂,硅藻土小柱凈化,七氟丁?;溥蜓苌瑲庀嗌V-串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行檢測,內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量,對(duì)嬰幼兒配方奶粉中的氯丙醇酯和縮水甘油酯的含量進(jìn)行了檢測,方法操作簡便,回收率高,精密度好。
1、原理
在酸性溴化鹽溶液中,3-氯丙醇酯轉(zhuǎn)化為3-氯丙二醇(3-MCPD)單酯、2-氯丙醇酯轉(zhuǎn)化為2-氯丙二醇(2-MCPD)單酯、縮水甘油酯轉(zhuǎn)化為3-溴丙二醇(3-MBPD)單酯。隨后,在酸性甲醇溶液中3-MCPD酯、2-MCPD酯和3-MBPD酯轉(zhuǎn)化為氯丙醇和溴丙醇,酸水解得到的溶液經(jīng)碳酸氫鈉溶液中和后,通過硅藻土小柱進(jìn)行凈化,使用七氟丁?;溥?qū)?-MCPD、2-MCPD及3-MBPD進(jìn)行衍生,氣相色譜-質(zhì)譜檢測,內(nèi)標(biāo)法定量。
2、標(biāo)準(zhǔn)品
實(shí)驗(yàn)用到的標(biāo)準(zhǔn)品信息見下表:
表1 標(biāo)準(zhǔn)品信息
2.1 標(biāo)準(zhǔn)品溶液配置
氯丙醇酯、縮水甘油酯混合標(biāo)準(zhǔn)中間液(10 μg/mL):分別準(zhǔn)確移取1 mL 100 μg/mL 3-MCPDE、2-MCPDE、GE標(biāo)準(zhǔn)溶液至10 mL容量瓶中,用甲苯定容至刻度。于-20℃保存,保存期6個(gè)月。
氯丙醇酯、縮水甘油酯混合標(biāo)準(zhǔn)工作液CaL I(2 μg/mL):準(zhǔn)確移取1 mL 10 μg/mL 氯丙醇酯縮水甘油酯混合標(biāo)準(zhǔn)中間液,用甲苯定容至5 mL。于-20 ℃保存,保存期 3個(gè)月。
氯丙醇酯、縮水甘油酯混合標(biāo)準(zhǔn)工作液CaL II(0.2 μg/mL):準(zhǔn)確移取1 mL 2 μg/mL 氯丙醇酯縮水甘油酯混合標(biāo)準(zhǔn)中間液I,用甲苯定容至10 mL。臨用現(xiàn)配。
內(nèi)標(biāo)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(D5-3-MCPDE:2µg/mL,D5-2-MCPDE:2µg/mL,D5-GE:2µg/mL):分別準(zhǔn)確移取0.4 mL 50 μg/mL D5-3-MCPDE、D5-2-MCPDE和D5-GE標(biāo)準(zhǔn)溶液到10 mL容量瓶中,用甲苯稀釋至刻度。于-20 ℃保存,保存期 3個(gè)月。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制
配制氯丙醇酯和縮水甘油酯標(biāo)準(zhǔn)曲線,取 5 支 8 mL玻璃螺紋樣品瓶中,分別加入 2 mL 四氫呋喃,再準(zhǔn)確加入 100 μL 混合內(nèi)標(biāo)工作液(2.00 µg/mL),渦旋混勻后,按照下表加入混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按照“樣品前處理"進(jìn)行后續(xù)操作,上機(jī)檢測得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。
表2 氯丙醇酯、縮水甘油酯標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
標(biāo)準(zhǔn)品配制注意事項(xiàng):
1、氯丙醇酯濃度均以對(duì)應(yīng)的氯丙醇計(jì),縮水甘油酯濃度以縮水甘油計(jì),定量計(jì)算中需特別注意。
2、如使用純品型標(biāo)品,需注意計(jì)算標(biāo)品的純度和對(duì)應(yīng)的折算系數(shù)。建議選擇安譜璀世溶液型標(biāo)品,進(jìn)行稀釋配制,操作更加方便。
3、前處理步驟
試劑配置:
0.7%酸性溴化鈉溶液:稱取1.0 g溴化鈉,加入10 mL水溶解,混勻;從中取出1.0 mL,加入1.0 mL硫酸和12 mL水,混勻,有效期1個(gè)月。
碳酸氫鈉溶液(0.6%):稱取0.6 g碳酸氫鈉。加入80 mL純水,溶解后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,純水定容至100 mL,臨用現(xiàn)配。
飽和碳酸氫鈉溶液(9.6%):稱取9.6 g碳酸氫鈉。加入100 mL純水,加熱溶解后,降至室溫,溶液中存在沉淀,臨用現(xiàn)配。
硫酸-甲醇(1.8%):吸取1.8 mL硫酸于100 mL容量瓶中,用甲醇稀釋并定容至刻度,建議臨用現(xiàn)配。
乙_醚-石油醚溶液(1+1):量取乙_醚和石油醚各100 mL,混勻。
試樣提?。?/strong>
準(zhǔn)確稱取嬰幼兒配方奶粉試樣0.5 g(精確至1 mg)于40 mL玻璃螺紋樣品瓶中,準(zhǔn)確加入100 µL混合內(nèi)標(biāo)工作液(2 µg/mL);加入2 mL 65 ℃±5 ℃水,渦旋混勻,再加入1 mL氨水,蓋塞渦旋混勻,在65℃±5℃水浴下振蕩30 min,取出后冷卻至室溫。加入3 mL乙醇,渦旋后加入5 mL乙_醚,振搖5 min,然后加入5 mL石油醚,繼續(xù)振搖5 min。待溶液靜置分層后,取上層溶液于40 mL玻璃樣品瓶中;再加入乙_醚和石油醚各5 mL,重復(fù)萃取1次,合并有機(jī)相于40℃下氮吹濃縮至1mL左右,待凈化。
脂肪的凈化:
將上述待凈化溶液轉(zhuǎn)移至活化后的氨基固相萃取柱【SBEQ-CA2154,500 mg/6 mL 小柱臨用前用6mL正己烷-乙酸乙酯(85+15)溶液活化】中,加入12mL正己烷-乙酸乙酯(85+15)溶液洗脫,收集全部流出液及洗脫液,于40 ℃下氮吹至干,供溴代反應(yīng)。
溴代反應(yīng)和酸水解:
向提取樣品中加入2 mL四氫呋喃,渦旋混勻后,再加入30 μL 0.70%酸化溴化鈉溶液,混勻后,于50℃下放置15 min進(jìn)行溴代反應(yīng)。結(jié)束后加入3 mL 0.60%碳酸氫鈉溶液中和,渦旋30 s。加入3 mL正己烷萃取,充分渦旋,靜置待溶液分層后,取上層溶液在40℃下氮吹至干,加入1 mL四氫呋喃復(fù)溶。
于上述復(fù)溶溶液中加入1.8 mL 1.8%硫酸-甲醇溶液,渦旋混勻,于40℃下水解約16 h,結(jié)束后加入0.50 mL 9.6%碳酸氫鈉溶液中和,渦旋,將溶液在40 ℃下氮吹至體積為1 mL~1.5 mL;溶液供凈化。
試樣凈化:
將上述中和后的水解液全部轉(zhuǎn)移至硅藻土小柱(SBEQ-CA3918-MCPD,5 g/60 mL)上,放置10 min,然后用25 mL正己烷淋洗,棄去淋洗液,再用35 mL二氯甲烷洗脫。
收集洗脫液,加入10 g脫水劑(無水硫酸鈉和無水硫酸鎂各5 g),溶液放置至少30 min,期間不時(shí)振搖4次~5次,以徹_底脫水;將溶液轉(zhuǎn)移至40 mL玻璃螺紋樣品瓶中,于40℃水浴氮吹濃縮至約0.5 mL,將濃縮液轉(zhuǎn)移至20 mL頂空瓶中,用2 mL正己烷分兩次淋洗螺紋瓶內(nèi)壁,洗液一并轉(zhuǎn)入頂空瓶中,待衍生。
衍生化反應(yīng):
于凈化后濃縮液中,用氣密針快速加入0.05 mL七氟丁?;溥?,立即壓蓋,渦旋30 s后,于70 ℃保溫20 min。衍生結(jié)束后取出頂空瓶,冷卻至室溫,加入2 mL 20%氯化鈉溶液,充分渦旋使上層溶液澄清,靜置使水相和正己烷分層,取上層溶液至裝有約0.3 g無水硫酸鈉的玻璃樣品瓶中,渦旋混勻10 s,提取液過0.22 μm的疏水性PTFE針式濾器后供氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀進(jìn)行測定。
前處理注意事項(xiàng):
1、前處理過程中盡量避免使用塑料耗材,可使用玻璃小柱、玻璃螺紋瓶、玻璃巴斯德吸管、玻璃移液管、手動(dòng)進(jìn)樣針等耗材,建議進(jìn)行方法空白實(shí)驗(yàn)監(jiān)控過程本底情況;
2、七氟丁?;溥蛞孜?,建議低溫干燥保存(可放于含有干燥劑的袋子中然后置于冰箱保存),建議臨用前從冰箱拿出;
3、衍生反應(yīng)需在密閉性良好的帶蓋玻璃管中進(jìn)行,建議使用頂空瓶進(jìn)行;
4、建議使用疏水性PTFE針式濾器進(jìn)行過濾。
4、儀器條件
氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀
色譜柱:毛細(xì)管氣相色譜柱CD-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm,貨號(hào):GAEQ-554421)
進(jìn)樣量:2 µL
進(jìn)樣口溫度:280℃
進(jìn)樣模式:不分流進(jìn)樣
載氣:氦氣,純度≥99.999 %
色譜柱流速:0.8 mL/min
程序升溫:50℃保持1 min,3℃/min升至100℃,40℃/min升至300℃保持3 min。
傳輸線溫度:320℃
離子源溫度:280℃
離子化能量:70 eV
溶劑延遲時(shí)間:5 min
掃描模式:多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM模式),離子對(duì)信息見下表:
表4 目標(biāo)物離子對(duì)信息
儀器維護(hù)注意事項(xiàng):
1、隨著進(jìn)樣次數(shù)的增加,儀器輕微污染,目標(biāo)物保留時(shí)間可能發(fā)生偏移;
2、該實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器污染比較嚴(yán)重,儀器受到嚴(yán)重污染后,可能導(dǎo)致目標(biāo)物響應(yīng)降低、分離度變差等情況,需注意儀器的清洗維護(hù),包括進(jìn)樣針的清洗,離子源的清洗,色譜柱的老化等;
3、如儀器配制程序升溫進(jìn)樣口和反沖功能,可明顯降低對(duì)儀器的污染程度。
4、建議色譜柱加裝2m 相同固定相的預(yù)柱,定期對(duì)預(yù)柱進(jìn)行更換,可延長色譜柱的使用壽命。
5、實(shí)驗(yàn)譜圖
圖1 氯丙醇酯和縮水甘油酯標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖
(標(biāo)線第4點(diǎn) STD-4)
圖2 奶粉樣品空白和樣品加標(biāo)的TIC譜圖
(上圖為樣品空白,下圖為樣品加標(biāo)0.20 mg/kg)
6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
6.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)
以標(biāo)準(zhǔn)品與內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量為橫坐標(biāo),目標(biāo)物與其對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)的峰面積比為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。3-MCPDE、2-MCPDE、GE的標(biāo)準(zhǔn)曲線和相關(guān)系數(shù)見下表:
表4 3-MCPDE、2-MCPDE、GE的標(biāo)準(zhǔn)曲線
6.2 加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)
本次實(shí)驗(yàn)方法空白未檢出氯丙醇酯和縮水甘油酯,奶粉樣品中3-氯丙醇酯、2-氯丙醇酯和縮水甘油脂肪酸酯的本底含量分別為0.028、0.013、0.007 mg/kg。
奶粉樣品中3-氯丙醇酯、2-氯丙醇酯和縮水甘油脂肪酸酯的加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)見下表。
表5 奶粉基質(zhì)的加標(biāo)回收率數(shù)據(jù)(n=3)
數(shù)據(jù)計(jì)算注意事項(xiàng):
1、本實(shí)驗(yàn)3-氯丙醇酯使用D5-3 -氯- 1,2-丙二醇棕櫚酸雙酯作為定量內(nèi)標(biāo);2-氯丙醇酯使用D5-2-氯-1,3-丙二醇硬脂酸雙酯作為定量內(nèi)標(biāo);縮水甘油酯使用D5-縮水甘油棕櫚酸酯作為定量內(nèi)標(biāo);酸水解方法中3 -氯- 1, 2-丙二醇酯不會(huì)轉(zhuǎn)換成縮水甘油(Gly),因此不影響縮水甘油酯含量的計(jì)算。
7、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
使用安譜實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)品和相關(guān)耗材,參照國標(biāo)《GB 5009.191-2024 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氯丙醇及其脂肪酸乙酯、縮水甘油酯的測定》第二篇第二法,對(duì)酸水解方法,使用同位素內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量,3-氯丙醇酯、2-氯丙醇酯和縮水甘油脂肪酸酯的回收率在90%-110%之間,RSD小于13%。該方法操作簡便,最然時(shí)間較長,但縮水甘油酯含量不受氯丙醇轉(zhuǎn)換影響,方便理解。安譜實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)品和相關(guān)耗材能夠很好的滿足奶粉基質(zhì)中氯丙醇酯和縮水甘油酯的檢測。
8、實(shí)驗(yàn)中所用到的耗材
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