凝胶渗透色谱净化-超高效液相色谱法测定家庭烹饪卷烟冷凝物中15种多环芳烃

凝胶渗透色谱净化-超高效液相色谱法测定家庭烹饪卷烟冷凝物中15种多环芳烃

烹饪是肉类烹饪过程中由于严重的化学变化而产生的复杂成分。至少含有200多种化学成分，主要是烷烃、烯烃、橡胶、脂肪酸和其他化合物。它是厨房中最重要的元素之一，具有一定的致癌味道。多环芳烃检测方法一般有薄层色谱法、高效液相色谱法1材料和方法1.1乙腈、乙酸乙酯16种多环芳烃混合标准溶液(PAHsolution16-22,浓度:200mg/L,上海安谱科学仪器有限公司);乙腈、乙酸乙酯均为HPLC级,(美国TEDIA公司);环己烷,UPLC级(韩国德山药品工业(株)。)1.2凝胶渗透色谱仪Quality超高效液相色谱仪带荧光检测器(美国Waters公司),PrelincGPC凝胶渗透色谱仪(美国J2science公司);真空浓缩旋转蒸发仪:IKARV10,配真空控制泵:MPC105T;冷凝装置:IKAKV600digital;水浴加热器:IKAHB10control(德国IKA公司)。1.3方法1.3.1流动相po凝胶色谱柱:GPC净化CO785快速凝胶净化柱(22gBio-BeadsS-X3Support,200目-400目),检测波长:254nm,流动相为乙酸乙酯+环己烷=1+1,流速5.0ml/min,进样量为5ml,收集时间8~21min。1.3.2流动相a相色谱柱:ZORBAXEclipsePAH(4.6×50mm,1.8μm);柱温:40℃;流动相为乙腈(A相)和水(B相);梯度洗脱程序:流动相A初始为40%,3min后变为50%,14min变为100%,保持2min,16.1min流动相回到初始比例,保持到18min;流速:1.0ml/min;进样体积:10μl;增益:0.1;波长变换见表1。1.3.3多环芳烃的浓度测定在6个2ml棕色进样瓶中各加入10μl浓度为2.0μg/ml,介质为乙腈的多环芳烃混合中间液,置于通风橱内,30min后,乙腈挥发至干,取其中1个进样瓶加入1ml乙腈溶解上机测试,计时为0h,以后每隔1h取一个进样瓶加入1ml乙腈,上高效液相色谱测定多环芳烃的浓度。1.3.4试样的制备4份油烟冷凝物采自4个不同家庭吸油烟机。4个家庭各有不同烹饪习惯,样1家庭偏爱以蒸煮为主要烹饪方式,食材以素食为主;样3、4家庭偏爱急火爆炒烹饪方式,食材喜以肉类为主,样2家庭偏好介于两者之间。准确称取0.5g油烟冷凝物于玻璃试管中,加入10ml乙酸乙酯+环己烷(1+1)的混合溶液,混匀,过0.45μmPTFE滤膜后装入GPC进样瓶中,凝胶净化处理。收集8~21min净化液真空浓缩,浓缩条件为真空度:200mbar,水浴加热温度:40℃,冷却循环水温度:7℃,浓缩至0.5ml,取出浓缩瓶,手持氮吹至溶剂刚好消失,立即加入1.0ml乙腈,混匀过0.22μmPTFE滤膜,上液相色谱仪测定。2结果与讨论2.1环己烷和乙酸乙酯进样分析前,GPC净化液被浓缩了65倍,试剂中多环芳烃的本底含量对定量分析测定结果显得格外重要。取不同厂家各个批次环己烷和乙酸乙酯30ml,真空浓缩,氮吹,1.0ml乙腈定容上机测定。乙酸乙酯和环己烷中均检出萘、苊、芴、菲、蒽,但含量低不影响定量分析。乙酸乙酯中主要有苯并[g,h,i]苝、苯并(a)蒽本底残留,30ml某品牌乙酸乙酯中苯并(a)蒽本底量达到113ng。环己烷主要有荧蒽本底残留,根据实验条件,优选本底较低溶剂做流动相。2.2多环芳烃分离油脂大分子不能自由的渗透进凝胶孔洞,只能随溶剂的流动而在凝胶颗粒之间的空间流动,行程短,很快就流出凝胶渗透色谱柱。而多环芳烃分子相对油脂分子较小,能渗透进凝胶孔洞,行程长,较油脂分子后流出分离柱,从而达到与油脂大分子相互分离。在254nm检测波长条件下,用5μg/ml混合标准溶液确定多环芳烃流出时间,然后用20μg/L混合标准溶液做回收实验,确保收集完全,由图1可以看出,大部分油脂在9min前流出。为保证15种多环芳烃回收率,收集8~21min馏出液。见图1。2.3不同增益时标准溶液峰型的变化适当提高荧光检测器增益值能提高分析的灵敏度,当增益为1时,标准溶液峰型不受干扰,但样品中有干扰物流出而出现较大的负峰,把增益调整为0.1时样品中干扰物负峰变成了正峰。见图2。2.4加标回收率试验在溶剂挥干后,萘、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘这7种多环芳烃非常容易挥发到空气中,萘、苊、芴计时1h后基本全部损失,菲在计时1h后浓度降低了50%。而蒽、荧蒽、芘在计时2h后也开始降低,但苯并(a)蒽、屈、苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、二苯并(a,h)蒽、苯并(b,h,i)苝、茚并(1,2,3-cd)芘8种多环芳烃则不受溶剂挥干的影响。这也验证了在真空浓缩时,完全浓缩干后萘、苊、芴、菲、蒽这几种多环芳烃回收率非常低。而采用旋转真空浓缩至0.5ml,手持氮吹,可以提高萘、苊、芴、菲、蒽、荧蒽、芘这7种多环芳烃回收率。见表2。2.5方法的回收率和检出限在0.5~100μg/L范围内,15种多环芳烃的浓度与峰面积呈良好的线性关系,线性方程,相关系数均>0.998,见表3所示。用0.5g本底含量较低的芝麻油代替烹调油烟冷凝物,进行低中高3个不同水平(20、80、200μg/kg)的加标回收实验,每个水平平行测定3次,3个加标水平的平均回收率在80.2%~110.5%之间,相对标准偏差(RSD)<9%,方法的准确性和精密度良好。用最低加标浓度图谱计算检出限(S/N=3)。见表3和图3、4。2.64家庭多环芳烃含量4份烹调油烟冷凝物中15种多环芳烃总量在4482.8~35043.5μg/kg之间,均值为18701.9μg/kg。以蒸煮为主要烹饪方式的家庭多环芳烃总含量最低(4482.8μg/kg),以急火爆炒为主要烹饪方式的家庭多环芳烃总含量最高(35043.5μg/kg),烹调油烟冷凝物中多环芳烃随家庭烹饪方式的变化而变动,但主要成分都是菲,菲平均含量为11056.4μg/kg,约占15种多环芳烃总量的59%(54%~63%),其次是荧蒽,平均含量为2626.4μg/k,约占15种多环芳烃总量的14%(12.1%~16%),芘平均含量为2585.2μg/kg,占15种多环芳烃的13.8%(8.8%~20.9%)。含量最高前5种多环芳烃分别是菲、荧蒽、芘、芴、萘。这5种多环芳烃之和占15种多环芳烃总量的71%(61%~78%),而强致癌物苯并(a)芘平均含量为32μg/kg,范围在5.5~81μg/kg。SEE等3量进定量分析利用凝胶渗透色谱净化、多环芳烃专用柱分离,超高效液相色谱荧光检测器对烹调油烟冷凝物