油脂中多環(huán)芳烴檢測(cè)前處理方法研究進(jìn)展

趙建勇，范莉梅，任水英

(中國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品檢測(cè)中心(新疆)，新疆　烏魯木齊　830011)

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油脂中多環(huán)芳烴檢測(cè)前處理方法研究進(jìn)展

趙建勇，范莉梅，任水英

(中國(guó)農(nóng)副產(chǎn)品檢測(cè)中心(新疆)，新疆烏魯木齊830011)

綜述了動(dòng)植物油脂中多環(huán)芳烴分析中常用的前處理方法，傳統(tǒng)的樣品前處理方法包括提取(液液萃取、咖啡因絡(luò)合提取、皂化提取)、凈化(柱色譜凈化、薄層色譜凈化、固相萃取凈化)，步驟繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，消耗溶劑多，因此新引入的凝膠色譜凈化(GPC)系統(tǒng)及超臨界萃取得到了快速的發(fā)展，兩者均將提取、凈化二合一，具有良好的應(yīng)用前景。

動(dòng)植物油脂；多環(huán)芳烴；前處理方法

多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)，是一類(lèi)強(qiáng)致癌物質(zhì)，同時(shí)還有致畸性、致突變性[1]，主要來(lái)源于有機(jī)化合物的不完全燃燒和一些地質(zhì)化學(xué)過(guò)程[2]。高溫下，有機(jī)化合物裂解成小的不穩(wěn)定的碎片，主要是自由基，重新結(jié)合成相對(duì)穩(wěn)定的多環(huán)芳烴。由于多環(huán)芳烴在環(huán)境中分布廣泛及其脂溶性好，食用動(dòng)植物油脂中也被嚴(yán)重污染，有研究證實(shí)，通過(guò)油脂的攝入是人體攝入多環(huán)芳烴最主要的途徑[3]。因此，動(dòng)植物油脂中多環(huán)芳烴的檢測(cè)有著重要的意義。

目前，油脂中多環(huán)芳烴的檢測(cè)主要采用液相色譜(配有紫外-可見(jiàn)檢測(cè)器[4]或熒光檢測(cè)器[5])和氣相色譜法(配有火焰離子化檢測(cè)[6]器或質(zhì)譜檢測(cè)器[7])，由于油脂中含有大量的飽和、不飽和脂肪酸，若分離凈化效果不好，不但影響分析結(jié)果，也給分析色譜柱造成不可修復(fù)的損壞，因此多環(huán)芳烴的檢測(cè)前處理方法一直備受研究者的關(guān)注。傳統(tǒng)的多環(huán)芳烴的檢測(cè)中，前處理方法主要包括提取、凈化兩個(gè)步驟。

1　提　取

將多環(huán)芳烴選擇性地從樣品中提取出來(lái)，是動(dòng)植物油脂中多環(huán)芳烴檢測(cè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。常用的傳統(tǒng)方法有：液液分離，咖啡因絡(luò)合提取及皂化提取。

液液萃取法：將樣品溶解在有機(jī)試劑如環(huán)己烷中，多環(huán)芳烴采用二甲基甲酰胺(DMF)(DMF:H2O=9:1)[8]或二甲基亞砜(DMSO)萃取，大部分脂類(lèi)物質(zhì)(主要由甘油三酯組成)仍停留在有機(jī)相中。為了改變PAHs在兩相中的分配系數(shù)，并將PAHs重新溶解進(jìn)易揮發(fā)的環(huán)己烷中，提取液采用水稀釋?zhuān)@個(gè)過(guò)程可將殘留物的質(zhì)量減少為原來(lái)的10%。

咖啡因絡(luò)合提取法[9]：一些研究者利用多環(huán)芳烴可以和咖啡因形成絡(luò)合物這一現(xiàn)象，提出了一種相對(duì)快速的檢測(cè)油脂中多環(huán)芳烴的方法：將樣品溶解在環(huán)己烷中，劇烈振蕩，用咖啡因-甲酸溶液提取多環(huán)芳烴。用2%NaCl水溶液解離后，再用環(huán)己烷提取。

皂化提取法[10]：皂化法可將PAH組分富集到一個(gè)較大的濃度。油脂樣品可通過(guò)KOH的乙醇溶液在回流條件下皂化，但至少需要40 min的時(shí)間。一些研究者指出，苛刻的堿液處理?xiàng)l件可能會(huì)對(duì)穩(wěn)定的多環(huán)芳烴產(chǎn)生影響。

Moret比較了皂化、咖啡因絡(luò)合、液液萃取三種提取方法在檢測(cè)橄欖油樣品中多環(huán)芳烴的提取效率。橄欖油中角鯊烯含量較高，占不皂化物的50%，并可與多環(huán)芳烴同時(shí)從小柱上流出，尤其對(duì)分子量較大的多環(huán)芳烴產(chǎn)生干擾。結(jié)果表明：三種方法在純化效率及除去角鯊烯的能力方面均有差別。其中，皂化法角鯊烯殘留嚴(yán)重，需另加凈化步驟；液液萃取法具有較好的凈化能力，角鯊烯殘留量較少。

2　凈　化

上文提到的提取方法中，提取液中除含有多環(huán)芳烴外，都不可避免地含有大量的干擾物質(zhì)，因此在進(jìn)行儀器分析之前需要進(jìn)一步凈化。常用的凈化方法有薄層色譜和柱色譜及固相萃取法。

柱色譜中，采用不同的物質(zhì)如硅膠、鋁、沸石、羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)等進(jìn)行填柱。其中，15%水滅活的硅膠柱應(yīng)用最廣泛，既可單獨(dú)使用，也可與其它填料柱結(jié)合使用。上樣后，凈化柱采用環(huán)己烷洗脫，第一部分流出組分包含更多的非極性物質(zhì)(烷烴)，多環(huán)芳烴類(lèi)組分被收集；有色物質(zhì)及極性更強(qiáng)的物質(zhì)殘留在凈化柱上。這種凈化柱的制備費(fèi)時(shí)。溶劑消耗量大，結(jié)果重復(fù)性差。

一些研究者評(píng)價(jià)了采用SPE硅膠柱代替自充填硅膠柱的凈化效果，油脂加標(biāo)樣品結(jié)果顯示：兩種凈化柱檢測(cè)結(jié)果相似，但SPE柱得到的回收率較高，RSDs較??；更重要的是，SPE柱節(jié)約時(shí)間和溶劑。

3　新引入的樣品前處理方法

GPC凈化系統(tǒng)原理為體積排阻色譜，可根據(jù)樣品中各組分分子質(zhì)量的不同將其分離，分子質(zhì)量大的組分先流出，分子質(zhì)量越小的組分越容易被凝膠顆粒中的孔洞所阻滯，流出越慢。GPC被作為前處理方法使用后，被廣泛應(yīng)用于油脂中各組分的檢測(cè)。Sánchez等[11]用GPC凈化橄欖油脂樣品，建立了同時(shí)檢測(cè)油脂中26種農(nóng)藥GC-MS/MS方法，該方法靈敏度高，應(yīng)用性好。Qian等[12]建立了GPC-GC-MS/MS法檢測(cè)植物油脂中玉米赤霉烯酮及其5種衍生物，結(jié)果表明，該方法簡(jiǎn)單、方便且靈敏度高。Niu等[13]建立了同時(shí)檢測(cè)植物油中雙酚A、辛基酚、壬基酚的GPC-GC-MS/MS檢測(cè)方法，結(jié)果表明該方法回收率高、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)單。由于油脂中主要成分甘油三酯的分子量一般在800～1000之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多環(huán)芳烴的相對(duì)分子質(zhì)量，因此可用GPC前處理系統(tǒng)將多環(huán)芳烴從甘油三酯等基質(zhì)中分離出來(lái)。Nerin等[4]采用GPC系統(tǒng)提取，建立了工業(yè)費(fèi)油中16種多環(huán)芳烴的HPLC-UV檢測(cè)方法，凈化效果好，回收率高；

近年來(lái)，超臨界萃取逐漸被認(rèn)可，可作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溶劑萃取方法。超臨界萃取深受歡迎主要是因?yàn)樵摲椒梢赃x擇性提取，無(wú)需進(jìn)一步凈化。眾所周知，SFE的選擇性提取及凈化取決于待測(cè)組分的極性范圍。超臨界CO2不但可溶解多環(huán)芳烴同時(shí)也可溶解樣品。一些研究者推出了一種SFE提取、GC-MS定量的檢測(cè)多環(huán)芳烴的方法：在樣品中加入C18吸附劑并一起放入超臨界室內(nèi)，脂類(lèi)物質(zhì)則保留在C18微球上，該方法回收率在94%～100%內(nèi)。Lage Yusty等[14]以SFE為分離凈化技術(shù)，建立了植物油中8種多環(huán)芳烴HPLC-FLD檢測(cè)方法，該方法簡(jiǎn)單、安全，可用于植物油中多環(huán)芳烴的安全評(píng)價(jià)；Han等[15]以多壁碳納米管為吸附劑，采用SFE-GC-MS法分離檢測(cè)了16種代表性的多環(huán)芳烴和15種典型的氮基、氧基、烷基衍生物。

GPC凈化系統(tǒng)及超臨界萃取法可將萃取、凈化結(jié)合起來(lái)，方法簡(jiǎn)單快速，易于操作，回收率高、重復(fù)性好，可能成為前處理方法的主要趨勢(shì)，有著良好的應(yīng)用前景。

4　結(jié)　語(yǔ)

食用動(dòng)植物油脂中的多環(huán)芳烴分析方法中，傳統(tǒng)的樣品前處理方法已不能滿足快速檢測(cè)的需要。液液萃取，尤其是易乳化的樣品，重復(fù)性較差。另外，凈化方法消耗溶劑多，用時(shí)較長(zhǎng)，為此，為了實(shí)現(xiàn)較低的檢出限，需將提取液濃縮，然而，也將雜質(zhì)進(jìn)行了濃縮。

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Development of Sample Preparation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Edible Fats and Oils

ZHAO Jian-yong,FAN Li-mei,REN Shui-ying

(National Quality Supervision Test Center of Agricultural Byproducts (Xinjiang),Xinjiang Urumqi 830004,China)

The sample preparation of analytical methods for polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) determination in oils and fats was reviewed.Traditional sample preparation relied on tedious,time-consuming procedures.They generally consisted of an extraction step (liquid-liquid partition,caffeine complexation,saponification) followed by one or more purification procedures (column chromatography,thin-layer chromatography,solid-phase extraction).Therefore,the new introduced gel permeation chromatography (GPC) system and supercritical fluid extraction (SFE) were developed rapidly.The two methods allow performing both extraction and clean-up in one combined step and have a promising application.

oils and fats; polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH); sample preparation method

趙建勇(1973-)，男，工程師，主要從事食品檢測(cè)工作。

TS207.3

A

1001-9677(2016)011-0042-03