使用HPLC-ESI-MS-MS法同时测定商业奶制品中9种邻苯二甲酸酯的残留量外文翻译资料

 2021-11-05 10:11

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使用HPLC-ESI-MS-MS法同时测定商业奶制品中9种邻苯二甲酸酯的残留量

摘要:采用高效液相色谱电喷雾串联质谱的联用技术对牛奶中9种邻苯二甲酸酯类化合物的残留量进行了分析质谱分析。样品用乙腈萃取。以0.1%甲酸-甲醇体系为流动相,采用线性梯度洗脱程序对分析物进行分离。采用电喷雾电离模式对离子进行选择性监测,实现了质谱采集。定性分析是基于保留时间和质谱结果,定量分析是与外部标准进行比较。每种分析物的平均回收率从65.2%到98.3%不等,相对标准偏差低于11.2%。检测的极限是5 ~ 25 micro;g/kg,和定量的限制是17 ~ 83 micro;g/kg,这些取决于化合物。该方法操作方便,灵敏度高,重复性好,是测定牛奶中邻苯二甲酸酯类的有效方法。并将该方法应用于四种商业乳制品中邻苯二甲酸盐的分析。邻苯二甲酸酯类残留的主要为DBP和DMP。在这些牛奶产品中有大量的DBP,超过 100 micro;g/kg。

介绍:邻苯二甲酸二酯(PAEs),俗称邻苯二甲酸酯,是一组广泛应用于化妆品、食品包装材料和聚氯乙烯塑料的化合物。它们被广泛用作增塑剂,以提高塑料制品的灵活性、柔韧性和弹性。邻苯二甲酸酯类在塑料中没有以化学键结合,所以它们可以被释放到环境中。一般人群可能通过摄入、吸入或皮肤途径暴露于它们。

长期以来,邻苯二甲酸盐一直被怀疑对内分泌系统具有潜在的破坏作用。动物模型的毒理学研究表明,某些邻苯二甲酸盐是发育性和生殖性毒物。然而,关于邻苯二甲酸酯类与不良生殖之间可能存在的关系的人类数据有限。由于邻苯二甲酸酯类的潜在危险和广泛使用,欧洲联盟对6种邻苯二甲酸盐(DBP、BBP、DEHP、DOP、DINP和DIDP)在生产0-3岁儿童用品方面的使用实施了紧急限制。

近年来,邻苯二甲酸酯类化合物的监测越来越受到人们的关注。在一个非常广泛的矩阵测定邻苯二甲酸酯类的分析方法已发表。邻苯二甲酸二酯类化合物的分析多采用高效液相色谱(HPLC),二极管阵列检测,气相色谱-质谱(GC - MS) , 液相-质谱LC - MS , 液相-质谱-质谱LC -MS - MS等分析方法。

邻苯二甲酸盐污染是邻苯二甲酸盐分析中的一个重要问题,可能导致对邻苯二甲酸盐的浓度高估。它可能导致假阳性结果或浓度高估。污染风险存在于整个分析过程中,包括样品制备和色谱分析。一般来说,玻璃器皿和有机溶剂是最重要的污染源。玻璃器皿和溶剂甚至会受到实验室空气的污染,因为挥发性邻苯二甲酸盐,尤其是DEP、DiBP和DBP,可能会造成严重的环境污染。商业上可用的有机溶剂也含有微量邻苯二甲酸盐。另一方面,室内蒸馏溶剂并不总是可用作常规分析,而且在溶剂蒸馏期间和蒸馏后仍然存在污染的风险。色谱系统的主要污染源位于进气口和供气系统。

研究了邻苯二甲酸盐的各种样品提取方法。固相萃取(SPE)方法通过以前的报告已被报道了在尿液中邻苯二甲酸盐。然而,大多数商业墨盒都有聚乙烯或聚丙烯,导致邻苯二甲酸盐的背景浓度相对较高,尤其是DIOP。玻璃桶可用ODS材料的包装,但并不总是可以使用这些在常规分析中。此外,SPE方法相对耗时,需要一定的体积溶剂为洗脱步骤,从而加剧了污染问题。此外,邻苯二甲酸盐的亲脂性使它们更加复杂。

一般来说,GC - MS方法需要复杂的衍生化步骤,可能会给分析带来更多的污染,而LC - MS方法需要更简单的清理程序缩短了分析时间,并为异构混合物提供了优越的选择性。以牛奶样品为研究对象,建立了同时测定9种邻苯二甲酸盐残留量的高灵敏度HPLC - ESI -MS - MS方法。

实验:

化学物质:邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二丁戊二酯(DPP)、邻苯二甲酸二环己基(DCHP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIDP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)和邻苯二甲酸丁苯(BBP)均购自西格莫里希(圣路易斯)。正庚烷梯度等级的乙腈和甲醇由默克公司提供。采用二次蒸馏水制取双蒸馏水,超纯水首先使用密理博公司的Milli Q Plus设备(米孔,贝德福德,马)进行净化。醋酸铵、甲酸均购自中国上海国药控股化学试剂有限公司。所有试剂均为分析级。所有试剂和水在使用前都要检查是否受到邻苯二甲酸盐的污染。

使用仪器:邻苯二甲酸盐的分离和定量使用热科学测量仪和HPLC-MS-MS系统(威豪,马)进行。该平台由一台热科学测量仪HPLC 、一台热科学测量仪自动进样器和一台带有电喷雾电离(ESI)的TSQ量子接入三极四极质谱仪组成。BP211D电子天平购自德国哥廷根萨托瑞斯科学仪器有限公司。采用有机合成公司生产的带加热槽的氮气蒸发器(柏林,MA)。

色谱条件和质谱分析:邻苯二甲酸酯的分离进行了使用菲尼根测量系统和海波西尔合金色谱柱(1.9micro;m, 2.1times;50mm,热,帕洛阿尔托,CA)。柱温维持在25℃。梯度流动相由水、醋酸铵、甲酸和甲醇组成。流量为0.25 mL/min,注入体积25micro;L。具体条件见表Ⅰ。MS分析采用TSQ量子访问质谱仪(热的系统, 沃尔瑟姆, MA)在选择反应监测 (SRM)模式下进行。该界面在4.5 kV喷雾电压和350℃毛细管温度下以正离子方式工作。辅助气体流量为5 L/h,鞘层气体流量为20 L/h。ESI设置为每个化合物进行了优化,如表II所示。

标准及工作溶液:将浓度为1 mg /mL的邻苯二甲酸盐在甲醇中分别配制成标准溶液,置于特氟隆盖玻璃小瓶中。从这些溶剂中,工作混合物在甲醇制备包含所有标准物10micro;g /毫升的浓度。所有的工作溶液都是每天通过稀释这种原液新鲜配制的。原液和标准溶液在4℃的黑暗中保存。每日制定邻苯二甲酸盐在甲醇中含量为10、20、50、100、200、400 ng/mL的标定标准。

样品制备:所有接触到样品材料、样品提取物、标准品、溶剂、试剂等的样品容器、量筒、离心管、移液管等均为玻璃制成。为减少背景污染,所有玻璃器皿均用热水彻底冲洗干净,分别用超纯水、甲醇、正己烷和乙腈冲洗干净。然后将玻璃器皿在400℃下烘烤至少10小时,冷却后用干净的铝箔密封,避免空气中邻苯二甲酸盐的吸附。在使用前,用一小块乙腈清洗玻璃器皿,使其表面失去活性,因为400℃的热处理使玻璃器皿表面更容易吸附邻苯二甲酸盐。

为测定超市购买的塑料包装全脂牛奶样品中邻苯二甲酸盐的含量,建立了以下样品制备方法。将一份2克的牛奶转移到50毫升离心管中,然后加入10毫升乙腈。混合物在涡旋搅拌器中被搅均匀。再加入0.8 g氯化钠溶液,再次进行涡流处理。摇匀15 min,超声10 min, 1694 g离心10 min。上清倒入另一个50ml离心管,在真空旋转蒸发器下蒸发至干燥。干燥残渣在甲醇中重新溶解,最终体积为1.0 mL,冷冻,以去除注射前氯化钠沉淀。萃取物无法过滤。将不同浓度的邻苯二甲酸盐标准溶液加入到实际牛奶样品中,进行了回收率实验。采用与制备样品的相同方法制备原料乳空白的对照样品,但不添加邻苯二甲酸盐标准溶液。检测限(LOD)是根据信噪比(S/N)为3:1计算的。采用外标法对邻苯二甲酸盐进行了定量测定。定量限度(LOQ)是通过在生乳样品中加入标准溶液来确定的。

结果:

检测限(LOD)和定量限度(LOQ)的线性关系:用甲醇稀释原液,制备了浓度为10 ~ 400 ng /mL的一系列标准溶液。然后将标准溶液一式三份直接注入。根据注入分析物的量绘制峰面积,并应用线性回归方程。线性范围是-0.400 ~ 0.010 micro;g /mL,和相关系数变化的范围从0.9913到0.9998,显示在表Ⅲ。检测限和定量限度的计算结果如表Ⅲ所示。从表Ⅲ可以看出,所有化合物的检测限均在5 ~ 25 ng /mL之间,其中DBP、DMP和DIOP的检测限最高。总离子色谱图从牛奶中获得样本(100micro;g /kg)和一个空白样品图1和图2分别所示。这些峰呈现出尖锐而对称的峰形。

回收率和精密度:采用不同浓度的邻苯二甲酸盐标准溶液(100、200、300和400 ng/mL)的生乳样品,对该方法的回收率进行了评价。采用上述预处理方法进行了样品制备。对重组样品进行分析,结果如表Ⅲ所示,邻苯二甲酸盐的平均回收率为65.28% ~ 98.33%。分析方法重现性好,相对标准偏差值小于11.22%。

分析应用程序:为了检测邻苯二甲酸盐的含量,将所提出的分析方法应用于四种商品乳制品的分析中,并用实际样品验证了该方法的适用性和可靠性。前面描述了样品制备过程。表IV列出了四份受测试奶类样本的邻苯二甲酸盐测试结果。牛奶制品中DBP的残留量被发现超过100micro;g /kg。此外,商品牛奶样品中普遍存在DMP,但未检出DIDP。

讨论:本方法采用液-液萃取法进行样品制备,比已有的牛奶样品制备方法简便、快速。由于乳制品基质效应复杂,必须从样品中去除蛋白质才能提高提取效率。采用乙腈和氯化钠萃取,得到了较好的回收率。引入氯化钠提高了样品的离子强度,以去除蛋白质沉淀,提高萃取物的浓度。为了最大限度地提高萃取回收率,将氯化钠的添加量优化为0.8 g。由于氯化钠可被甲醇溶解,可能改变色谱系统的流动相,影响色谱分离和电离。因此,最后的样品在注射前要被冷冻处理以去除氯化钠沉淀。超声波处理可降低溶剂消耗和减少萃取时间,使整个回收率提高约5%。萃取物无法过滤。是由于塑料注射器易浸出邻苯二甲酸盐,尤其是DIOP、DOP和DMP。薄膜也含有邻苯二甲酸盐,尽管它对背景的贡献较小。然而,该样品制备的主要问题是脂肪的共萃取。由于脂类与邻苯二甲酸盐具有相似的极性,基于固相萃取(SPE)的方法很难对乳制品中的脂肪进行纯化。此外,固相萃取会导致更多的外部污染。正己烷萃取脂肪的方法也不可行,因为它会导致邻苯二甲酸盐的背景浓度过高,尤其是DIOP和DOP。因此,脂肪并没有最终从样品中去除,而是与邻苯二甲酸盐一起直接注入色谱系统。脂质可吸附在色谱柱和离子源上。因此,它可能影响邻苯二甲酸盐的分离和电离,降低响应灵敏度。95%甲醇的流动相维持在3.5 ~ 11min可以最大限度的去除脂肪。20%甲醇洗脱液可使系统再次保持稳定。离子源采样100次后即可清洗。毕竟,预处理程序非常简单,可以最大限度地减少外部污染的机会。

色谱条件和质量条件的优化分别为表I和表II。以醋酸铵和甲酸为缓冲液,对色谱进行了改进。从图1的结果可以看出,分离效果很好。质谱仪采用MS-MS模式工作。分离母离子[M 1] (DOP [M 23] 除外),进一步碰撞后监测特异性子离子。所有邻苯二甲酸盐(DMP和DOP除外)的质谱非常相似。主要的相互离子是在 m/z 149。用该方法还成功地分析了邻苯二甲酸二异聚物(DIOP和DOP)。将DOP监测为碱化分子加合物(M Na),而不是像DIOP那样的M H加合物。因此,它们的碎片离子是完全不同的。图1中DIOP的附加小峰可能是其标准溶液中的杂质。这可以从图1和图2的比较中推断出来。

本研究中邻苯二甲酸盐的检出限相对较低。主要原因可能是溶剂背景、色谱系统中的污染以及乳基质的复杂性。事实上,邻苯二甲酸盐的普遍污染很难得到较低的检出限。采用外标标定方法,回收率较高。使用内部标准方法会更好,但是同位素标记的邻苯二甲酸盐并不总是在商业上可用。

结论:建立了用HPLC - ESI - MS - MS同时测定牛奶中9种邻苯二甲酸酯的方法。该方法快速、准确、准确。该方法成功地应用于牛奶样品中邻苯二甲酸盐残留量的测定。总之,本文所述的分析方法可用于邻苯二甲酸盐残留量的准确、高灵敏度检测。

感谢:感谢国家自然科学基金(20675035、20871060、20835006)提供的资金支持;国家“十一五”科技攻关项目(2006BAK02A09、2006BAF07B01、2006BAK02A29、2008IK165、2009IK129、200810099)和111项目——b07029的支持。

气相色谱质谱法测定食品包装材料中 24 种邻苯二甲酸酯

摘要 目的:建立同时检测食品包装材料中 24 种邻苯二甲酸酯类化合物的气相色谱质谱法(GC-MS)分析方法。方法:用正己烷提取包装材料,GC- MS 选择离子监测模式(SIM) 测定,运用气质联用仪测定 24 种邻苯二甲酸酯类物质。结果:24 种邻苯二甲酸酯类物质的线性范围为 0.05 mg/L~10 mg/L,除了邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)为 0.5 mg/L~10 mg/L,相关系数(R2)除 DINP、DIDP 外均大于 0.99,方法的检出限(信噪比为 3)为 0.002 mg/kg~0.05 mg/kg,在食品包装材料基质中 3 个加标水平的平均回收率为 85.2%~108%,相对标准偏差(RSD,n=6)为 5.9%~10.2%。结论:该方法快速、灵敏、准确可靠,适用于食品包装材料中邻苯二甲酸酯类化合物的分析检测。

关键词:气相色谱-质谱;邻苯二甲酸酯;塑化剂;包装材料

介绍:邻苯二甲酸酯(PAEs)是常用的增塑剂,因为它们可以增加塑料的耐用性和寿命。近年来广泛应用于建材、玩具、电子、医疗器械、包装材料、洗涤剂等商业产品中。由于邻苯二甲酸盐在实验动物研究中的潜在生殖毒性,美国环境保护署(EPA)已将其列为“

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